JPH09168529A

JPH09168529A - 床反力計測装置

Info

Publication number: JPH09168529A
Application number: JP7330665A
Authority: JP
Inventors: Toshihito Okuda; 敏仁奥田
Original assignee: Anima Corp
Current assignee: Anima Corp
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1995-12-19
Publication date: 1997-06-30
Anticipated expiration: 2015-12-19
Also published as: JP2760484B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の重心動揺計では、実際の足の位置等を
計測する手段がなく、測定時の足の位置がずれていても
測定結果を補正することができなかった。【解決手段】床反力計測装置Ａは、被験者の重心動揺
を測定する検出台１と、測定データを解析する演算処理
部１０とからなる。検出台１は、検出板２と、この検出
板２にかかる垂直方向の反力を計測するロードセル３
と、検出板２上の分布圧を測定する分布圧センサ４とを
有する。そして、検出台１は、被験者の重心動揺を計測
するとともに、検出板２上の被験者の足底の圧力分布を
計測する。そして、分布圧センサ４により被験者の足の
位置を認識することができるので、認識された足の位置
に基づいて、重心動揺の測定データを解析できる。従っ
て、検出台１上の被験者の足の位置がずれても正確に測
定データを解析できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）…… ＤＥＶＯＦＭＸ（Ｙ方向）…… ＤＥＶＯＦＭＹ［９］動揺中心変位（Ｘ方向）…… ＤＥＶＯＦＸＯ（Ｙ方向）…… ＤＥＶＯＦＹＯ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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）。

【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）。

【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。

【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。

【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）。

【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）。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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）

Claims

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。
【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。