JPH07250823A

JPH07250823A - 重心動揺計

Info

Publication number: JPH07250823A
Application number: JP6041594A
Authority: JP
Inventors: Toshihito Okuda; 敏仁奥田
Original assignee: Anima Corp
Current assignee: Anima Corp
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1995-10-03
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: JP2760473B2

Abstract

(57)【要約】【目的】真の重心位置と測定された重心中心位置との
位置関係をも調べることのできる重心動揺計を提供す
る。【構成】被検者の両足が共に乗せられる検出板１１
と、検出板１１に設けられて被検者の両足にかかる全荷
重の中心を連続的あるいは断続的に検出する複数の荷重
検出手段１２と、これら荷重検出手段１２からの検出信
号に基づき、被検体の重心位置を算出する演算手段１３
と、この演算手段１３によって算出された重心位置を予
め設定されたＸ−Ｙ座標上の位置に変換してこれをＸＹ
座標として記憶するＸＹ座標位置記憶手段１４と備えて
いる。検出板１１には、これに乗せられた両足の見掛け
の中心点がＸ−Ｙ座標上のいずれにあるかを検知する中
心点検知手段１９が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、何等かの障害によりバ
ランス機能が低下した被検体のバランス機能回復訓練
や、運動工学、人間工学等の分野において被検体の重心
を測定する場合などに用いられる重心動揺計に関する。

【０００２】

【従来の技術】下肢の骨折や切断の手術後、または関節
の手術後や、あるいは脳卒中片マヒ後などのリハビリテ
ーションにおいては、例えば、最初に立位姿勢をとった
被検体である患者の身体の重心位置の変動を少なくする
ような訓練が行われ、この訓練後に、椅子や床からバラ
ンスよく立ち上がるための訓練が行われる。このような
訓練を行うにあたり、特に立位姿勢をとったときの重心
位置の変動を少なくする訓練を行う場合には、従来、例
えば図５に示すような重心動揺計１が用いられている。

【０００３】この重心動揺計１は、患者が両足を乗せる
矩形状の検出板２と、この検出板２の前部、および左後
部、右後部にそれぞれ設けられた荷重検出センサ３‥
と、これら荷重検出センサ３‥によって検出された荷重
から荷重中心を求め、これを患者の重心中心とする演算
部４と、この演算部４によって求められた重心中心を連
続的に表示する表示装置５とを有して構成されたもので
ある。そして、このような構成により重心動揺計１は、
患者が検出板２に両足を乗せて立位姿勢をとると、各荷
重検出センサ３‥がそれぞれの位置にかかる荷重を検出
し、それぞれに検出された検出値から演算部４により患
者の荷重中心（重心）を求め、さらに求められた重心を
表示装置５により、例えば図６に示すような重心の移動
を示す軌跡Ｋとして表示することができるようになって
いる。

【０００４】このような訓練によれば、表示装置５に表
示される軌跡Ｋを見ることによって患者の重心の変動の
状態が分かることから、この軌跡Ｋを見ることによって
例えば患者が自分の重心の変動をなくそうとする意志
と、実際に起こる重心の変動とを比較し、これにより医
師や患者自身が訓練による回復状態を把握することがで
きるようになっている。すなわち、図６中に示す軌跡Ｋ
の外形線Ｌ１によって形成される図形より、その中心点
を推定してこれを患者の見掛け上の重心中心位置Ｇ１と
して特定し、この重心中心位置Ｇ１から前後左右のいず
れに多く、あるいは少なく重心が移るかをみることによ
り、患者の回復がどの程度進んでいるかなどが分かるの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記重
心動揺計１による訓練では以下に述べる不都合がある。
健康な人間が両足を揃えて立位姿勢をとった場合の両足
間における真の重心位置は、一般に両足間の中心点にあ
ると考えられている。ところが、前記重心動揺計１では
特定された見掛け上の重心中心Ｇ１が真の重心位置に対
してどのような位置にあるかが分からず、したがって、
例えば一方の足、あるいは脳に障害があり、これにより
重心が左右あるいは前後に常に偏り、この偏った位置を
中心にしてその周囲に重心が変動していても、前記重心
動揺計１ではこれを把握することができないのである。

【０００６】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、真の重心位置と測定され
た重心中心位置との位置関係をも調べることのできる重
心動揺計を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
記載の重心動揺計では、被検者の両足が共に乗せられる
検出板と、該検出板に設けられて前記被検者の両足にか
かる全荷重の中心を連続的あるいは断続的に検出する複
数の荷重検出手段と、これら荷重検出手段からの検出信
号に基づき、前記被検体の重心位置を算出する演算手段
と、この演算手段によって算出された重心位置を予め設
定されたＸ−Ｙ座標上の位置に変換してこれをＸＹ座標
として記憶するＸＹ座標位置記憶手段とを具備し、前記
検出板に、これに乗せられた両足の見掛けの中心点が前
記Ｘ−Ｙ座標上のいずれにあるかを検知する中心点検知
手段が設けられてなることを前記課題の解決手段とし
た。

【０００８】請求項２記載の重心動揺計では、前記中心
点検知手段が、縦横に直交して配設された縦固定定規お
よび横固定定規と、縦固定定規に略直交して設けられ、
かつ該縦固定定規にその長さ方向に沿って移動可能に設
けられた一対の横可動定規と、横固定定規に略直交して
設けられ、かつ該横固定定規にその長さ方向に沿って移
動可能に設けられた一対の縦可動定規とを有し、前記縦
固定定規および横固定定規に、前記Ｘ−Ｙ座標に対応し
たスケールがそれぞれ設けられてなることを前記課題の
解決手段とした。請求項３記載の重心動揺計では、前記
中心点検知手段が、前記Ｘ−Ｙ座標に対応して検出板上
にマトリックス状に設けられた多数のセンサからなり、
かつ該センサが、その表面部に被検者の足が位置してい
るか否かを検知するセンサによって構成されてなること
を前記課題の解決手段とした。

【０００９】

【作用】請求項１記載の重心動揺計によれば、検出板
に、これに乗せられた両足の見掛けの中心点が予め設定
されたＸ−Ｙ座標上のいずれにあるかを検知する中心点
検知手段が設けられているので、予めこの中心点検知手
段によって見掛けの中心点を検知しておき、得られた見
掛けの中心点を、演算手段で算出され、さらにＸＹ座標
位置記憶手段でＸＹ座標として記憶された重心位置から
求められた重心中心位置と比較することにより、真の重
心位置と考えられる見掛けの中心点と、求められた重心
中心位置との位置関係を調べることが可能になる。

【００１０】請求項２記載の重心動揺計によれば、中心
点検知手段が、縦横に直交して配設された縦固定定規お
よび横固定定規と、縦固定定規に略直交して設けられ、
かつ該縦固定定規にその長さ方向に沿って移動可能に設
けられた一対の横可動定規と、横固定定規に略直交して
設けられ、かつ該横固定定規にその長さ方向に沿って移
動可能に設けられた一対の縦可動定規とを有し、前記縦
固定定規および横固定定規に、予め設定されたＸ−Ｙ座
標に対応したスケールがそれぞれ設けられて構成されて
いるので、被検者が検出板に両足を乗せた後、一対の縦
可動定規によって両足の両側部を挟むとともに一対の横
可動定規によって両足の前後を挟み、その状態で各可動
定規の被検者側の縁部の位置を縦横の固定定規に設けら
れたスケールから読み取りあるいは検出し、さらに得ら
れた結果から両足間の中心点を算出することにより、両
足間の中心点がＸ−Ｙ座標上のいずれに位置するかが分
かる。

【００１１】請求項３記載の重心動揺計によれば、中心
点検知手段が、予め設定されたＸ−Ｙ座標に対応して検
出板上にマトリックス状に設けられた多数のセンサから
なり、かつ該センサが、その表面部に被検者の足が位置
しているか否かを検知するセンサによって構成されてい
るので、足を検知した各センサのうちで最も大きいＸ座
標とＹ座標、および最も小さいＸ座標とＹ座標とにそれ
ぞれ対応したセンサを検出し、これら各座標から両足間
の中心点を算出することにより、両足間の中心点がＸ−
Ｙ座標上のいずれに位置するかが分かる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳しく説明す
る。図１は本発明の重心動揺計の一実施例を示す図であ
り、この図において符号１０は重心動揺計である。この
重心動揺計１０は、被検者（患者）の両足が共に乗せら
れる略正方形状の検出板１１と、該検出板１１に設けら
れて患者の両足にかかる全荷重の中心を検出する４個の
ロードセル（荷重検出手段）１２…と、これらロードセ
ル１２…からの検出信号に基づき、患者の重心位置を算
出する演算手段１３と、この演算手段１３によって算出
された重心位置を予め設定されたＸ−Ｙ座標上の位置に
変換してこれをＸＹ座標として記憶するＸＹ座標位置記
憶手段１４と、前記演算手段１３によって算出された重
心位置を表示する表示装置１５とを備えて構成されたも
のである。

【００１３】ここで、演算手段１３は、中央演算処理ユ
ニット（ＣＰＵ）、および内部記憶装置となるＲＡＭ、
ＲＯＭ等のメモリを備えた演算処理装置（コンピュータ
ー）に記憶されたものであり、またＸＹ座標位置記憶手
段１４は、この演算処理装置、あるいは光磁気ディスク
等の補助記憶装置に記憶されたものである。

【００１４】ロードセル１２…は、略正方形状の検出板
１１の各隅部に、正方形の各頂点をなすようにしてそれ
ぞれ配設され、かつ検出板１１の表層部に埋設されたも
のであり、これらロードセル１２…にはそれぞれその出
力を増幅するためのアンプ１６が接続され、さらにこれ
らアンプ１６…にはフィルタ１７、ＡＤ変換器１８を介
して演算手段１３となる演算処理装置が接続されてい
る。

【００１５】また、検出板１１には、図２に示すように
患者の両足の見掛けの中心点を検知するための中心点検
知定規（中心点検知手段）１９が設けられている。この
中心点検知定規（以下、検知定規と略称する）１９は、
一対の縦固定定規２０ａ、２０ａと一対の横固定定規２
０ｂ、２０ｂとが縦横に直交して正方形枠状に組まれて
形成された固定定規２０と、縦固定定規２０ａに略直交
して設けられ、かつ該縦固定定規２０ａに移動可能に設
けられた一対の横可動定規２１ａ、２１ａと、横固定定
規２０ｂに略直交して設けられ、かつ該横固定定規２０
ｂに移動可能に設けられた一対の縦可動定規２１ｂ、２
１ｂとを有してなるものである。

【００１６】固定定規２０は、検出板１１の側部または
底部に支持部材２２…を介して取付固定されたもので、
これにより検知定規１９の荷重がロードセル１２…に加
わることがなく、しかもこれらロードセル１２…に対し
ての位置関係が固定されたものとなっている。また、こ
の固定定規２０を構成する縦固定定規２０ａ、２０ａと
横固定定規２０ｂ、２０ｂには、予め設定されたＸ−Ｙ
座標の目盛りに対応したスケール（図示略）がそれぞれ
設けられている。ここで、固定定規２０に設けられたス
ケールは、この例では単位長さを示す線分によって形成
されている。

【００１７】横可動定規２１ａ、２１ａおよび縦可動定
規２１ｂ、２１ｂは、それぞれその両端部に設けられた
ガイド材２３、２３によって縦固定定規２０ａ、２０ａ
間あるいは横固定定規２０ｂ、２０ｂ間に取付けられ、
かつそれぞれが取付けられた縦あるいは横の固定定規を
レールとしてガイド材２３、２３が走行することによ
り、これらの長さ方向に沿って移動可能に設けられたも
のである。また、これら横可動定規２１ａ、２１ａおよ
び縦可動定規２１ｂ、２１ｂには、それぞれの内縁の位
置が縦固定定規２０ａ、２０ａあるいは横固定定規２０
ｂ、２０ｂのスケール上のどこに位置しているかを指し
示すための指示片２４がそれぞれの両端に設けられてい
る。なお、これら横可動定規２１ａと縦可動定規２１ｂ
とは、互いが干渉しないようにそれぞれのガイド材２３
の高さが異なって形成されており、これによって段違い
に構成されたものとなっている。

【００１８】演算手段１３は、ロードセル１２…からの
検出信号がアンプ１６によって増幅され、フィルタ１７
によって不要周波数帯域がカットされ、さらにＡＤ変換
器１８によってＡＤ変換された信号を入力し、これによ
り各ロードセル１２…が受けた荷重からその重心位置を
実時間、すなわちリアルタイムに算出するものである。
なお、ロードセル１２…では連続的に荷重が検出される
が、演算手段１３ではこれを０.５秒、１.０秒あるいは
２.０秒といったような単位時間毎に、すなわち断続的
に演算処理してその重心位置を算出している。そして、
このようにして断続的に処理されて得られた重心位置の
データは、その個々のデータがＣＲＴ等からなる表示装
置１５によって連続的（ミクロ的には断続的）に表示さ
れ、これにより測定開始時からの重心位置の移動が図３
に示すような軌跡Ｋとして表示されるようになってい
る。

【００１９】また、ＸＹ座標位置記憶手段１４は、演算
手段１３によって算出された重心位置を予め設定された
Ｘ−Ｙ座標上の位置に変換する変換機能１４ａと、変換
されたＸＹ座標位置を予め設定された単位時間毎に認識
された多数のＸＹ座標として記憶する記憶機能１４ｂと
からなるものである。ここで、予め設定されたＸ−Ｙ座
標とは、前述した検知定規１９の固定定規２０に設けら
れたスケールに対応するものであり、もちろんそのＸ軸
は横固定定規２０ｂと平行に、Ｙ軸は縦固定定規２０ａ
と平行になるように設定されている。なお、このＸ−Ｙ
座標も図３に示すように表示装置１５に表示されるよう
になっている。

【００２０】また、この例では、図１に示すようにＸＹ
座標位置記憶手段１４によって記憶された多数のＸＹ座
標位置を、それぞれＸ座標位置、Ｙ座標位置毎にその加
重平均を求めて加重平均ＸＹ座標位置を算出し、算出さ
れた加重平均ＸＹ座標位置を重心中心位置に決定する決
定手段２５が備えられている。この決定手段２５は、Ｘ
Ｙ座標位置記憶手段１４によって記憶された多数のＸＹ
座標位置を、それぞれＸ座標位置、Ｙ座標位置毎にその
加重平均を求めて加重平均ＸＹ座標位置を算出する算出
機能２５ａと、算出機能２５ａによって得られた加重平
均ＸＹ座標位置を重心中心位置として決定し、この位置
を信号として出力する出力機能２５ｂとからなるもの
で、出力機能２５ｂによって出力した信号を表示装置１
５に送り、重心位置の軌跡Ｋとともに、該軌跡Ｋ内に重
心中心位置Ｇ０をも表示できるように構成されたもので
ある。なお、この決定手段２５は、ＸＹ座標位置記憶手
段１４と同様に演算処理装置（コンピューター）、ある
いは光磁気ディスク等の補助記憶装置に記憶されたもの
である。

【００２１】ここで、算出手段２５ａおよび出力機能２
５ｂは、測定時間、あるいはＸＹ座標位置記憶手段１４
によって得られたデータの数が予め設定された時間ある
いは数になったら、自動的に加重平均ＸＹ座標位置を算
出し、結果を出力するようになっており、したがって例
えば測定時間（訓練時間）をそのまま設定時間にすれ
ば、測定（訓練）終了後、測定中の全重心位置の中心が
出力されるようになっている。

【００２２】なお、本実施例の重心動揺計１０には、演
算手段１３、ＸＹ座標位置記憶手段１４、決定手段２５
を構成するコンピューターシステムにプリンター（図示
略）が設けられており、これによって表示装置１５に表
示される画像と同様のデータ、すなわちＸ−Ｙ座標や重
心位置の軌跡、重心中心位置がプリントアウトされるよ
うになっている。

【００２３】次に、このような構成の重心動揺計１０を
用い、リハビリテーションのため患者（被検体）の重心
位置を測定する方法について説明する。なお、この例で
は、決定手段２５の算出機能２５ａ、出力機能２５ｂを
起動させる設定時間として、全測定時間をそのまま用い
ている。

【００２４】まず、検出板１１の上に患者を乗せ、図２
に示すようにその両足の両側を縦可動定規２１ｂ、２１
ｂで挟んで両足の両側の位置をそれぞれ縦可動定規２１
ｂ、２１ｂの内縁に対応させ、同様に両足の前後を横可
動定規２１ａ、２１ａで挟んで両足の前後の位置をそれ
ぞれ横可動定規２１ａ、２１ａの内縁に対応させる。そ
して、その位置にて縦可動定規２１ｂ、２１ｂの指示片
２４が示す横固定定規２０ｂのスケール上のＸ座標位置
をそれぞれ読み取り、かつ横可動定規２１ａ、２１ａの
指示片２４が示す縦固定定規２０ａのスケール上のＹ座
標位置をそれぞれ読み取る。さらに、このようにして得
られた二つのＸ座標位置の平均値、および二つのＹ座標
位置の平均値を算出し、これら平均値のＸＹ座標位置を
両足の見掛けの中心点とする。なお、得られた中心点に
ついては、これを演算手段１３、ＸＹ座標位置記憶手段
１４、決定手段２５を構成したコンピューターシステム
にそのキーボード（図示略）等の入力手段から入力する
ことにより、表示装置１５のＸ−Ｙ座標上に表示される
ようになっている。

【００２５】このようにして見掛けの中心点を求めた
ら、その状態ままで重心動揺計１０の測定系のスイッチ
をオンする。すると、患者の両足にかかる荷重が四個の
ロードセル１２…によって検出され、それぞれの検出信
号がアンプ１６、フィルタ１７、ＡＤ変換器１８を介し
て演算手段１３に送られる。演算手段１３では、送られ
てきた各検出信号を入力し、従来の重心動揺計と同様の
演算処理によって各ロードセル１２…が受けた荷重から
患者の重心位置を予め設定された単位時間毎に算出し、
得られた結果を表示装置１５に送ってこれを表示する。
したがって、表示装置１５では、演算手段１５で算出さ
れた重心位置が順次表示されていき、これにより患者の
測定開始後の重心の移動が図３中の軌跡Ｋとして表示さ
れる。

【００２６】また、このようにして演算手段１３で算出
された重心位置は、ＸＹ座標位置記憶手段１４の変換機
能１４ａによって予め設定されたＸ−Ｙ座標上の位置に
変換され、単位時間毎に認識された多数のＸＹ座標とし
て記憶される。そして、重心位置測定が終了すると、算
出機能１５ａ、出力機能１５ｂが起動し、記憶された多
数のＸＹ座標から算出機能１５ａによってそれぞれＸ座
標位置、Ｙ座標位置毎にその加重平均が求められ、加重
平均ＸＹ座標位置が算出される。さらに、算出された加
重平均ＸＹ座標位置は、出力機能１５ｂによって重心中
心位置Ｇ０に決定され、図３に示すように表示装置１５
やプリンタによって重心位置の軌跡Ｋとともにその位置
が表示される。また、先に測定され算出された見掛けの
中心点、すなわち真の重心位置Ｇも、キーボド等から入
力されることにより、軌跡Ｋや重心中心位置Ｇ０ととも
に表示装置１５やプリンタによって表示される。

【００２７】このような重心動揺計１０にあっては、得
られた見掛けの中心点、すなわち真の重心位置Ｇが重心
位置の軌跡Ｋとどのような位置関係にあるかが、表示装
置１５上、あるいはプリントアウトされたものから一目
で分かり、したがって仮に軌跡のＫの外形線によって囲
まれる図形の中心点を重心中心位置とすれば、真の重心
位置と重心中心位置との位置関係を調べることができ
る。

【００２８】また、決定手段２５を設け、これにより演
算手段１３で算出されＸＹ座標位置記憶手段１４で記憶
されたＸＹ座標の加重平均を算出し、これを重心中心位
置Ｇ０に決定するようにしたことから、測定中、例えば
患者の重心が瞬間的に大きく動いてしまっても、そのと
きに検出された重心位置は瞬間的であり、単位時間毎に
認識され記憶された検出値としてはその頻度が少ないも
のとなるので、この検出値が重心中心を決定するにあた
って大きく影響を及ぼすことがなく、その分得られた重
心中心位置Ｇ０が本来の重心中心にほぼ一致するものと
なる。したがって、このように本来の重心中心にほぼ一
致する重心中心位置Ｇ０と真の重心位置Ｇとを比較でき
ることから、患者の回復状態などをより正確に調べるこ
とができる。

【００２９】なお、実施例では、検知定規１９のスケー
ルとして線分による目盛りを用い、目測することによっ
てＸ座標、Ｙ座標を読み取るようにしたが、例えば固定
定規にスケールとして抵抗体を設け、その基準位置とそ
れぞれの可動定規とに一定電流を流して電圧を検出する
ことにより、可動定規の位置を検知する、いわゆるポテ
ンショメータの機構を用いて中心点検知手段を構成して
もよい。

【００３０】また、スケールとしてＳ極に磁化された磁
性体とＮ極に磁化された磁性体とを単位長さ毎に交互に
配置し、可動定規のスケール面を滑動する箇所に磁気ヘ
ッドを設けておき、磁気ヘッドが磁性体表面を滑動する
際に生じる起電力のピークの数をカウントすることによ
ってスケール上の基準点からの磁気ヘッドの移動距離を
測定する磁気スケールの機構を用い、これにより中心点
検知手段を構成してもよく、この場合に測定に際して
は、可動定規を常に基準位置から滑動させ、その移動量
を検出することにより、可動定規のＸ座標、Ｙ座標を算
出して両足の中心点を検知する。

【００３１】図４は本発明の他の実施例を示す図であ
り、図４において符号３０重心動揺計である。この重心
動揺計３０が図１に示した重心動揺計１０と異なるとこ
ろは、中心点検知手段として、前記中心点検知定規１９
に代えてマトリックス状に配置した多数の感圧センサ３
１…を設けた点である。これら感圧センサ３１…は、各
々その一辺が１〜５ｍｍ程度の大きさの正方形状に形成
されたもので、検出板３２の、ロードセル１２…が埋設
された位置の内側に設けられて全体が正方形状をなすよ
うに構成されたものである。なお、検出板３２の表面に
は、マトリックス状に配置された感圧センサ３１…の外
形線に対応する線Ａが描かれており、これによって患者
が検出板３２上に乗った際、その内側で両足を揃えれば
必ず感圧センサ３１…上に位置するようになっている。

【００３２】また、これら感圧センサ３１…は、それぞ
れ圧力を感じた場合に、すなわちその表面に一定以上の
圧力を受けた場合にＯＮ、圧力を受けなかった場合にＯ
ＦＦとなるタイプのものである。また、これら感圧セン
サ３１…は、それぞれが予め設定されたＸ−Ｙ座標上の
位置と対応した位置に配置され、かつその位置がＸＹ座
標として認識できるように構成されている。

【００３３】これら感圧センサ３１…にはそれぞれ最大
最小算出手段３３が、また、最大最小算出手段３３には
中心点算出手段３４が順次接続されている。最大最小算
出手段３３は、感圧センサ３１…のうちＯＮとなったも
のを検知するとともに、これらＯＮとなったもののうち
で最も大きいＸ座標とＹ座標、および最も小さいＸ座標
とＹ座標とを有する感圧センサ３１を検出するものであ
る。また、中心点算出手段３４は、得られた最大最小の
Ｘ座標、および最大最小のＹ座標のそれぞれの平均の値
を算出し、算出されたＸ座標、Ｙ座標の点を見掛けの中
心点として認識するとともに、認識したＸＹ座標に対応
する信号を表示装置１５やプリンター等に出力するもの
である。なお、この実施例においては、感圧センサ３１
…、最大最小算出手段３３、中心点算出手段３４から中
心点検知手段が構成されている。

【００３４】このような重心動揺計３０を用いて患者
（被検体）の重心位置を測定するには、まず、感圧セン
サ３１…を作動させない状態で検出板１１の上に患者を
乗せて図４に示すようにその両足を線Ａの内側にて揃え
させる。次いで、その状態で感圧センサ３１…を作動さ
せる。すると、足が直上に乗りしたがって足圧を受けた
感圧センサ３１はＯＮに、また足圧を受けない感圧セン
サ３１はＯＦＦとなる。そして、ＯＮとなった感圧セン
サ３１からの信号を受け、最大最小算出手段３３が最大
最小のＸ座標、Ｙ座標を検出し、さらにこれらＸ座標、
Ｙ座標から中心点算出手段３４が見掛けの中心点を算出
するとともに、この中心点に対応する信号を表示装置１
５に出力し、これにより表示装置１５がそのＸＹ座標上
に見掛けの中心点、すなわち真の重心位置を表示する。

【００３５】また、これとは別にロードセル１２…がそ
れぞれ受ける荷重を検出し、以下、図１に示した重心動
揺計１０と同様にして重心位置の軌跡、および重心中心
位置が検出され、表示装置１５やプリンターに出力され
る。

【００３６】このような重心動揺計３０にあっては、図
１に示した重心動揺計１０と同様に得られた見掛けの中
心点、すなわち真の重心位置が重心位置の軌跡とどのよ
うな位置関係にあるかが、表示装置１５上、あるいはプ
リントアウトされたものから容易に分かるので、真の重
心位置と重心中心位置との位置関係を調べることができ
る。また、この重心動揺計３０では、検出板３２に足を
乗せるだけでその見掛けの中心点が検知されることか
ら、図１に示した重心動揺計１に比べ操作が容易にな
る。

【００３７】なお、図４に示した実施例では、被検者の
足を検知するセンサとして感圧センサ３１…を用いた
が、例えばこれに代えて感熱センサを用いてもよく、そ
の場合には、これら感熱センサの上に足が乗るとその皮
膚温を感知して該感熱センサがＯＮとなるように構成す
ればよい。また、前記実施例では本発明の重心動揺計を
主にリハビリテーションを目的として使用したが、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
る場合などにも用いることができるのはもちろんであ
る。

【００３８】さらに、前記実施例では決定手段２５を設
けたが、これを設けることなく、したがって重心位置の
軌跡の外形線によって囲まれる図形の中心点を重心中心
位置としてもよいのはもちろんであり、また、決定手段
２５を、算出機能２５ａと出力機能２５ｂとからのみ構
成することなく、例えば、演算手段１３によって認識さ
れ記憶された多数のＸＹ座標データから、統計上の異常
値（例えば平均値から標準偏差の３倍の値をプラス・マ
イナスした範囲から外れた値）を除く異常値削除機能を
決定手段２５に加え、残りのデータのみから前記算出機
能２５ａと出力機能２５ｂとによって重心中心位置が求
められるようにしてもよい。なぜなら、このような異常
値は必ずしも被検体自身に起因して生じた値でなく、外
部からの何等かの要因に基づいて生じてしまった場合が
多いからである。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明における請求
項１記載の重心動揺計は、検出板に、これに乗せられた
両足の見掛けの中心点が予め設定されたＸ−Ｙ座標上の
いずれにあるかを検知する中心点検知手段を設けたもの
であるから、予めこの中心点検知手段によって見掛けの
中心点を検知しておき、得られた見掛けの中心点を、演
算手段で算出され、さらにＸＹ座標位置記憶手段でＸＹ
座標として記憶された重心位置から求められた重心中心
位置と比較することにより、真の重心位置と考えられる
見掛けの中心点と、求められた重心中心位置との位置関
係を調べることができ、したがって立位姿勢そのものが
基本的に傾いた状態になっているのか否か、また傾いて
いるとすれば左右前後のいずれに傾いているのかなどを
調べることができる。

【００４０】請求項２記載の重心動揺計は、中心点検知
手段が、縦横に直交して配設された縦固定定規および横
固定定規と、縦固定定規に略直交して設けられ、かつ該
縦固定定規にその長さ方向に沿って移動可能に設けられ
た一対の横可動定規と、横固定定規に略直交して設けら
れ、かつ該横固定定規にその長さ方向に沿って移動可能
に設けられた一対の縦可動定規とを有し、前記縦固定定
規および横固定定規に、予め正されたＸ−Ｙ座標に対応
したスケールがそれぞれ設けられて構成されたものであ
るから、被検者が検出板に両足を乗せた後、一対の縦可
動定規によって両足の両側部を挟むとともに一対の横可
動定規によって両足の前後を挟み、その状態で各可動定
規の被検者側の縁部の位置を縦横の固定定規に設けられ
たスケールから読み取りあるいは検出し、さらに得られ
た結果から両足間の中心点を算出することにより、両足
間の中心点がＸ−Ｙ座標上のいずれに位置するかを検知
することができる。したがって、得られた見掛けの中心
点、すなわち真の重心位置と求められた重心中心位置と
の位置関係を調べることができる。

【００４１】請求項３記載の重心動揺計は、中心点検知
手段が、予め設定されたＸ−Ｙ座標に対応して検出板上
にマトリックス状に設けられた多数のセンサからなり、
かつ該センサが、その表面部に被検者の足が位置してい
るか否かを検知するセンサによって構成されたものであ
るから、足を検知した各センサのうちで最も大きいＸ座
標とＹ座標、および最も小さいＸ座標とＹ座標とにそれ
ぞれ対応したセンサを検出し、これら各座標から両足間
の中心点を算出することにより、両足間の中心点がＸ−
Ｙ座標上のいずれに位置するかを検知することができ
る。したがって、得られた見掛けの中心点、すなわち真
の重心位置と求められた重心中心位置との位置関係を調
べることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の重心動揺計の一実施例を示す概略構成
図。

【図２】図１に示した重心動揺計における、検出板と中
心点検知定規との概略構成を示す平面図。

【図３】図１に示した重心動揺計によって得られる重心
位置の軌跡を示す図。

【図４】本発明の重心動揺計の他の実施例を示す概略構
成図。

【図５】従来の重心動揺計の一例を示す概略構成図。

【図６】図５に示した重心動揺計によって得られる重心
位置の軌跡を示す図。

【符号の説明】

１０、３０重心動揺計１１、３２検出板１２ロードセル（荷重検出手
段）１３演算手段１４ＸＹ座標位置記憶手段１９中心点検知定規（中心点検
知手段）２０固定定規２０ａ縦固定定規２０ｂ横固定定規２１ａ横可動定規２１ｂ縦可動定規３１感圧センサ３３最大最小算出手段３４中心点算出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検者の両足が共に乗せられる検出板
と、該検出板に設けられて前記被検者の両足にかかる全
荷重の中心を連続的あるいは断続的に検出する複数の荷
重検出手段と、これら荷重検出手段からの検出信号に基
づき、前記被検体の重心位置を算出する演算手段と、こ
の演算手段によって算出された重心位置を予め設定され
たＸ−Ｙ座標上の位置に変換してこれをＸＹ座標として
記憶するＸＹ座標位置記憶手段とを具備してなり、前記検出板に、これに乗せられた両足の見掛けの中心点
が前記Ｘ−Ｙ座標上のいずれにあるかを検知する中心点
検知手段が設けられてなることを特徴とする重心動揺
計。
【請求項２】請求項１記載の重心動揺計において、前
記中心点検知手段が、縦横に直交して配設された縦固定
定規および横固定定規と、縦固定定規に略直交して設け
られ、かつ該縦固定定規にその長さ方向に沿って移動可
能に設けられた一対の横可動定規と、横固定定規に略直
交して設けられ、かつ該横固定定規にその長さ方向に沿
って移動可能に設けられた一対の縦可動定規とを有し、
前記縦固定定規および横固定定規に、前記Ｘ−Ｙ座標に
対応したスケールがそれぞれ設けられてなることを特徴
とする重心動揺計。
【請求項３】請求項１記載の重心動揺計において、前
記中心点検知手段が、前記Ｘ−Ｙ座標に対応して検出板
上にマトリックス状に設けられた多数のセンサからな
り、かつ該センサが、その表面部に被検者の足が位置し
ているか否かを検知するセンサによって構成されてなる
ことを特徴とする重心動揺計。