(57)【要約】【課題】本発明は、サーボモータを利用した負荷装置を用いて筋力測定を行い、筋力データを収集し、統計的筋力値を算出する。【解決手段】  筋力データ管理システムは、被測定者の筋肉を収縮させる運動に対して負荷を与える負荷部と、前記被測定者の筋肉の収縮により前記被測定者の筋力データを測定する筋力データ測定部とを備える筋力測定装置と、複数の前記筋力測定装置にネットワークを介して接続し、前記筋力測定装置により測定された多数の前記筋力データを蓄積するサーバ装置とを備え、前記筋力測定装置は、等張性測定、等速性測定および等尺性測定の少なくともいずれか１つの測定により前記筋力データを測定することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の筋肉を収縮させる運動に対して負荷を与える負荷部と、前記被測定者の筋肉の収縮により前記被測定者の筋力データを測定する筋力データ測定部とを備える筋力測定装置と、
複数の前記筋力測定装置にネットワークを介して接続し、前記筋力測定装置により測定された多数の前記筋力データを蓄積するサーバ装置とを備え、
前記筋力測定装置は、等張性測定、等速性測定および等尺性測定の少なくともいずれか１つの測定により前記筋力データを測定することを特徴とする、筋力データ管理システム。
【請求項２】
前記筋力測定装置は、前記等張性測定、前記等速性測定および前記等尺性測定の全ての測定を用いて前記筋力データを測定する、請求項１に記載の筋力データ管理システム。
【請求項３】
前記サーバ装置は、蓄積した多数の筋力データに基づいて、統計的筋力値を算出する算出部を備える、請求項１または２に記載の筋力データ管理システム。
【請求項４】
前記負荷部は、サーボモータの動作により負荷を調整可能であり、
前記筋力測定装置は、前記サーボモータの動作から前記筋力データを測定する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の筋力データ管理システム。
【請求項５】
前記筋力測定装置は、前記負荷部の装置負荷をキャンセルする校正機能を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の筋力データ管理システム。
【請求項６】
前記筋力測定装置は、前記等張性測定および前記等速性測定を実施する際に、前記負荷部の移動量に応じた前記筋力データを測定する、請求項２〜５のいずれか一項に記載の筋力データ管理システム。
【請求項７】
前記負荷部は、前記筋力測定装置が前記等速測定を行う際に、被測定者の筋肉の収縮を誘導するように動作する、請求項２〜６のいずれか一項に記載の筋力データ測定システム。
【請求項８】
さらに、筋力測定装置は操作部を含み、
前記操作部は、前記被測定者の年齢、性別、体重、身長、出身地、および前記負荷部の設置場所の少なくともいずれか1つの基本情報データを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の筋力データ測定システム。
【請求項９】
負荷部により、被測定者の筋肉を収縮させる運動に対して負荷を与える負荷ステップと、
前記負荷ステップによる筋肉の収縮により前記被測定者の筋力データを測定する筋力測定ステップと、
前記筋力測定ステップにより測定された多数の前記筋力データを、ネットワークを介して蓄積するデータ蓄積ステップとを含み、
前記筋力測定ステップは、等張性測定、等速性測定および等尺性測定の少なくともいずれか１つの測定により前記筋力データを測定することを特徴とする、筋力データ管理方法。
【請求項１０】
前記負荷ステップは、予備運動と本運動を含み、
前記筋力測定ステップは、前記負荷ステップの予備運動の際に筋力データを測定する予備測定と、前記予備測定による負荷部の校正機能により前記負荷ステップの本運動の際に校正された筋力データを測定する本測定とを含む、請求項９に記載の筋力データ測定方法。
【請求項１１】
さらに、前記被測定者の年齢、性別、体重、身長、出身地の少なくともいずれか１つの基本情報データを入力する基本情報入力ステップと、
前記データ蓄積ステップの後に、蓄積された多数の筋力データと、前記基本情報データとから統計的筋力値を算出する統計的筋力算出ステップとを含む、請求項９または１０に記載の筋力データ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者の筋肉収縮による筋力データを測定し、測定された筋力データを蓄積し、管理する筋力データ管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、健康志向の高まりなどもあって、フィットネスジムなどでトレーニング装置を利用してトレーニングを行う人が増加している。また、高齢者の介護予防の観点からもトレーニング装置を利用してトレーニングを行うことが増えている。
【０００３】
そのようなトレーニング装置として、従来より、レッグプレス、チェストプレス、ショルダー等のように、被験者の筋力を収縮させる運動に対して負荷をかけることにより、トレーニングを行うことができる負荷装置が知られている。
【０００４】
そのような負荷装置において、「おもり」を利用して荷重をかける負荷装置のほかに、サーボモータのような電力を荷重に変換して負荷をかける負荷装置もある（例えば、特許文献１）。特許文献１のトレーニング装置では、サーボモータを利用することで、筋肉に関するデータを容易に数値化することを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１４３４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述のようなトレーニング装置（負荷装置）は、筋力向上を目的と利用するのみで、数値化された多数の筋力データを統計的に処理しようとする思想はなかった。特に、筋力データを数値化するためにサーボモータを使用するのではなく、等張性測定、等速性測定および等尺性測定によって筋力データを測定すべく、サーボモータを使用することは考えられもしなかった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑み、サーボモータを利用した負荷装置を用いて筋力測定を行い、筋力データを収集し、統計的筋力値を算出することを目的とする。                            
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る筋力データ管理システムは、被測定者の筋肉を収縮させる運動に対して負荷を与える負荷部と、前記被測定者の筋肉の収縮により前記被測定者の筋力データを測定する筋力データ測定部とを備える筋力測定装置と、複数の前記筋力測定装置にネットワークを介して接続し、前記筋力測定装置により測定された多数の前記筋力データを蓄積するサーバ装置とを備え、前記筋力測定装置は、等張性測定、等速性測定および等尺性測定の少なくともいずれか１つの測定により前記筋力データを測定することを特徴とする。
【０００９】
この筋力データ管理システムでは、筋力測定装置は、等張性測定、等速性測定および等尺性測定の少なくともいずれか1つの測定により筋力データを測定し、測定された筋力データは、筋力測定装置からインターネットのようなネットワークを介してサーバ装置に蓄積される。これにより、多数の筋力データが、サーバ装置に蓄積され、蓄積された筋力データを統計的に処理することで統計的筋力値を算出することができる。
【００１０】
（２）前記した筋力データ管理システムにおいて、前記筋力測定装置は、前記等張性測定、前記等速性測定および前記等尺性測定の全ての測定を用いて前記筋力データを測定するようにしてもよい。そのようにすれば、筋力データ管理システムは、等張性測定、等速性測定の全てから測定される筋力データを収集、蓄積することができ、統計処理が正確に行われ、利便性の高い統計的筋力値を測定することができる。
【００１１】
（３）前記した筋力データ管理システムにおいて、前記サーバ装置は、蓄積した多数の筋力データに基づいて、統計的筋力値を算出する算出部を備えてもよい。そのようにすれば、負荷部をトレーニング装置としてではなく、筋力測定装置の一部として機能させ、多数の筋力データが、サーバ装置に蓄積されて統計的に処理されて統計的筋力値を算出することができる。
【００１２】
（４）前記負荷部は、サーボモータの動作により負荷を調整可能であり、前記筋力測定装置は、前記サーボモータの動作から前記筋力データを測定するようにしてもよい。そのような筋力データ管理システムでは、サーボモータの動作により負荷調整が容易になることに相まって、サーボモータを制御する制御信号から筋力データの取得が容易になる。さらに、サーボモータの制御により等張性測定、等速性測定および等尺性測定のいずれの測定を選択可能とすることができる。
【００１３】
（５）前記した筋力データ管理システムにおいて、前記筋力測定装置は、前記負荷部の装置負荷をキャンセルする校正機能を有するようにしてもよい。そのようにすれば、負荷装置の装置負荷がキャンセルされることで、より正確な筋力データを測定することができる。
【００１４】
（６）前記した筋力データ管理システムにおいて、前記筋力測定装置は、前記等張性測定および前記等速性測定を実施する際に、前記負荷部の移動量に応じた前記筋力データを測定していてもよい。そのようにすれば、負荷装置の移動量に応じた筋力データを取得することができ、より詳細な筋力データを測定することができる。
【００１５】
（７）前記した筋力データ管理システムにおいて、前記負荷部は、前記筋力測定装置が前記等速測定を行う際に、被測定者の筋肉の収縮を誘導するように動作するようにしてもよい。そのようにすれば、能動的な筋力データだけでなく、受動的な筋力データを収集することができる。
【００１６】
（８）前記した筋力データ管理システムは、さらに、筋力測定装置は操作部を含み、前記操作部は、前記被測定者の年齢、性別、体重、身長、出身地、および前記負荷部の設置場所の少なくともいずれか1つの基本情報データを含んでもよい。そのようにすれば、筋力データに加えて基本情報データに基づいて統計的処理を行い、基本情報の観点から統計的筋力値を分析することができる。
【００１７】
（９）本発明に係る筋力データ管理方法は、負荷部により、被測定者の運動に対して負荷を与える負荷ステップと、前記負荷ステップによる筋肉の収縮により前記被測定者の筋力データを測定する筋力測定ステップと、前記筋力測定ステップにより測定された多数の前記筋力データを、ネットワークを介して蓄積するデータ蓄積ステップとを含み、前記筋力測定ステップは、等張性測定、等速性測定および等尺性測定の少なくともいずれか１つの測定により前記筋力データを測定することを特徴とする。
【００１８】
この筋力データ管理方法では、筋力測定装置は、等張性測定、等速性測定および等尺性測定の少なくともいずれか1つの測定により筋力データを測定し、測定された筋力データは、筋力測定装置からインターネットのようなネットワークを介してサーバ装置に蓄積される。これにより、多数の筋力データが、サーバ装置に蓄積され、統計的に処理されて統計的筋力値を算出することができる。
【００１９】
（１０）前記した筋力データ管理方法において、前記負荷ステップは、予備運動と本運動を含み、前記筋力測定ステップは、前記負荷ステップの予備運動の際に筋力データを測定する予備測定と、前記予備測定による負荷部の校正機能により前記負荷ステップの本運動の際に校正された筋力データを測定する本測定とを含んでもよい。そのようにすれば、予備運動において、負荷ステップにおける負荷装置の装置負荷を校正により除去して本運動により筋力データを測定することができる。これにより、正確な筋力データを取得することができる。
【００２０】
（１１）前記した筋力データ測定方法は、さらに、前記被測定者の年齢、性別、体重、身長、出身地の少なくともいずれか１つの基本情報データを入力する基本情報入力ステップと、前記データ蓄積ステップの後に、蓄積された多数の筋力データと、前記基本情報とから統計的筋力値を算出する統計的筋力算出ステップとを含んでいてもよい。そのようにすれば、筋力データに加えて基本情報データに基づいて統計的処理を行い、基本情報の観点から統計的筋力値を分析することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、サーボモータを利用した負荷装置を用いて筋力測定を行い、筋力データを収集し、統計的筋力値を算出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る筋力データ管理システムを示す概略である。
【図２】図１における負荷装置であるレッグプレスを示す概略である。
【図３】図１における筋力計測装置を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態に係る筋力データ管理システム１について、図１〜図３参照して詳細に説明する。
【００２４】
筋力データ管理システム１で管理される筋力データとは、単純な筋肉量を意味するものではなく、所定の負荷や所定の速度において筋肉が収縮する際に生じる力を測定したデータである。
【００２５】
図１に示すように、筋力データ管理システム１は、複数の筋力測定装置１と、複数の筋力測定装置１を接続されたローカルサーバ２と、インターネット３を介して複数の筋力測定装置１に接続するサーバ装置（ホストサーバ）４とを含む。これにより、筋力測定装置１で測定または入力されたデータは、サーバ装置４に蓄積することができる。
【００２６】
各筋力測定装置１は、被測定者の筋肉を収縮させる運動に対して負荷を与える負荷部（負荷装置）１１と、被測定者の筋肉の収縮により被測定者の筋力データを測定する筋力データ測定部１２と、筋力測定部を操作する操作部１３を備える。負荷部１１および操作部１３は、従来よく知られる通信回線を介して筋力データ測定部１２に接続されている。
【００２７】
本実施形態において、筋力測定装置１は、従来よく知られる、送受信回路・端子、タッチ操作パネル、指紋スキャナ、ハードディスク、メモリ、モニタ、制御盤、ＣＰＵ等により構成される。また、筋力データ測定部１２は、筋力データの測定を行うためのプログラムがソフトウエアとして記憶されており、当該ソフトウエアを利用することにより、筋力データを測定することができる。
【００２８】
図２に示すように、負荷部１１は、本実施形態において、従来よく知られるレッグプレスである。レッグプレス１１は、被測定者が着座するシート部１１ａと、シート部１１ａの前方に設けられ、被測定者が足を当接させた状態で往復運動が可能な可動体１１ｂと、可動体１１ｂに接続され可動体１１ｂに動力を伝達する動力伝達機構１１ｃと、動力伝達機構１１ｃに荷重（動力）を与える動力源１１ｄとを備える。
【００２９】
可動体１１ｂは、動力伝達機構１１ｃに接続されており、所定の可動域で往復運動することができる。動力伝達機構１１ｃは、動力源１１ｄに接続されており、動力源１１ｄから動力を可動体１１ｂに伝達する。本実施形態においては、動力伝達機構１１ｃは、回転運動により可動体１１ｂに動力を伝達する。動力源１１ｄは、サーボモータ１１ｄを含み、サーボモータ１１ｄに供給される電力量応じて、可動体１１ｂに伝達される動力、すなわち負荷が制御される。
【００３０】
また、サーボモータ１１ｄは、エンコーダ（図示なし）を付設されており、可動体１１ｂの移動量を計測することができる。また、エンコーダは、可動体１１ｂの移動量の時間変化を測定することにより、運動速度を計測することができる。さらに、サーボモータ１１ｄは、筋力データ測定部１２のサーボアンプ１２５に接続されており、筋力データ測定部１２により供給される電力量が制御される。
【００３１】
図３に示すように、筋力データ測定部１２は、負荷部１１からデータを取得し、筋力データを計測するためのデータ計測部１２１と、筋力データを含む各データを記憶するためのデータ記憶部１２２と、各種のデータを送信または受信するための通信制御部１２３と、サーボモータ１１ｄを制御する制御信号を生成するモータ制御部１２４と、制御信号を増幅するサーボアンプ１２５とを備える。データ計測部１２１、データ記憶部１２２、通信制御部１２３、モータ制御部１２４、サーボアンプ１２５とは、相互に接続されている。
【００３２】
筋力データ測定部１２では、データ計測部１２１が、サーボアンプ１２５に接続しており、サーボアンプ１２５からサーボモータ１１ｄに供給される電力に加え、サーボモータ１１ｄに付設されたエンコーダからの可動体の移動量と速度または加速度とを計測し、筋力データを測定する。測定された筋力データは、通信制御部１２３から送信されて、ローカルサーバ２およびインターネット３を介してサーバ装置４に蓄積される。
【００３３】
筋力測定装置１は、負荷部１１において被測定者が負荷をかけられた状態で筋力を収縮させ、その際の負荷量や運動速度に基づいて、筋力データ測定部１２において等張性測定、等速性測定、等尺性測定の少なくともいずれか１つにより筋力データを測定する。
【００３４】
ここで、等張性測定とは、筋肉の等張性収縮に基づく測定であり、筋肉に一定の負荷をかけた状態で運動の速度または加速度を測定する。また、等速性測定とは、筋肉の等速性収縮に基づく測定であり、筋力の収縮が一定速度となるように負荷をかけた状態で、負荷量（荷重）を測定する。また、等尺性測定は、筋肉の等尺性収縮に基づく測定であり、筋肉の収縮量を一定にした状態で、負荷量（荷重）を測定する。
【００３５】
本実施形態において、等張性測定では、筋肉の等張性収縮における測定を行うべく、筋肉に一定の負荷をかけた状態で可動体の速度または加速度を測定する。すなわち、サーボモータ１１ｄに供給される電力量が一定となるようにサーボアンプ１２５が調整されながら、可動体１１ｂの移動速度が計測される。
【００３６】
本実施形態において、等速性測定は、筋肉の等速性収縮における測定を行うべく、筋肉が一定の速度で運動する状態で負荷量を測定する。すなわち、可動体１１ｂの速度が一定になるように負荷（サーボアンプ１２５）を調整し、サーボモータ１１ｄに供給される電力量が計測される。
【００３７】
本実施形態において、等尺性測定は、筋肉の等尺性収縮における測定を行うべく、筋肉が運動しない状態で負荷量を測定する。すなわち、被測定者が可動体１１ｂを押圧する力に対して、可動体１１ｂが移動しないように負荷（サーボアンプ１２５）を調整し、サーボモータ１１ｄに供給される電力量が計測される。
【００３８】
このように、等張性測定、等速性測定および等尺性測定は、サーボモータ１１ｄに供給される電力およびエンコーダによる移動量と速度または加速度とを計測あるいは調整することにより行うことができる。すなわち、筋力量測定装置１においては、サーボモータ１１ｄにより、等張性測定、等速性測定および等尺性測定を１台の負荷装置（負荷部）１１で計測することができる。
【００３９】
操作部１３は、筋力データ測定部１２に接続されており、筋力データ測定部１２や負荷部１１を操作することができる。本実施形態において、操作部１３は、従来よく知られるタッチパネルを含み、タッチパネルにより筋力測定装置１の操作方法を表示し、被測定者の基本情報データを入力することもできる。被測定者の基本情報は、例えば、年齢、性別、身長、体重、出身地、筋力測定装置の測定場所等を含む。
【００４０】
また、操作部１３では、筋力データ測定に関して、ゲストモードおよび会員モード等のモード変更をすることができる。ゲストモードにおいては、例えば、１回の筋力データ測定に基づいて、統計的筋力値との対比をすることができるのに対して、会員モードでは、登録された会員データに基づき、過去の筋力データ測定と、今回の筋力データ測定とに基づき、筋力データの変化を統計的筋力値と対比することができる。特に、統計的筋力値の算出においては、継続的に測定される会員モードで測定された筋力データを用いるとよい。
【００４１】
サーバ装置４は、従来よく知られる、制御部、記憶部、入力部、出力部等（図示なし）を備え、データの記憶（蓄積）、操作（変更）、入力、出力等をすることができる。また、サーバ装置４は、被測定者の基本情報に基づいた解析を行えば、多数の統計的筋力値から種々のデータを算出することができる。例えば、出身地が同一のデータだけを抜き出して、筋力の強い地域ランキングを算出することもできる。さらに、サーバ装置４は、人口知能（ＡＩ）のような機能を備え、蓄積されたデータから自動的に統計的筋力値を算出するものであってもよい。
【００４２】
次に、本発明に係る筋力データ管理方法について説明する。筋力データ管理方法は、例えば、上記の筋力データ管理システム１により実現することができる。
【００４３】
筋力データ管理方法は、被測定者の筋肉を収縮させるための負荷部１１により、被測定者の筋肉を収縮させるように被測定者に運動をさせる負荷ステップと、負荷ステップによる筋肉の収縮により被測定者の筋力データを測定する筋力測定ステップと、ネットワークを介して、筋力測定ステップにより測定された多数の筋力データを蓄積するデータ蓄積ステップと、蓄積された多数の筋力データから統計的筋力値を算出する統計的筋力値算出ステップとを含む。
【００４４】
負荷ステップは、予備運動と本運動とを含む。予備運動では、負荷部のサーボモータ１１ｄから負荷かけられない状態で運動を行い、負荷部の装置負荷（装置特有の負荷）を測定する。したがって、予備運動に対する筋力測定ステップでは、予備測定として、サーボモータ１１ｄによる負荷以外にレッグプレスス１１が有する装置負荷を測定できる。
【００４５】
その後、本運動では、負荷部１１のサーボモータ１１ｄから筋力データ測定に必要な負荷をかけた状態で運動を行い、筋力データを測定する。したがって、本運動に対する筋力測定ステップでは、本測定として、測定された筋力データを生データとし、予備運動で得られた装置負荷をキャンセルして筋力データを校正することができる。すなわち、筋力測定装置１は、負荷部１１の装置負荷をキャンセルする校正機能を有する。
【００４６】
筋力測定ステップでは、等張性測定、等速性測定および等尺性測定の少なくともいずれか１つの測定により筋力データを測定することができる。また、前述の校正機能は、一度予備運動により装置負荷をキャンセルするようにすれば、等張性測定、等速性測定および等尺性測定のいずれにおいても、本運動のみで正確な筋力測定が可能となる。また、装置負荷をキャンセルされた筋力データによれば、サーバ装置４において、統計的筋力値を正確に算出することができる。
【００４７】
統計的筋力データ測定ステップでは、データ蓄積ステップの後に、蓄積された多数の筋力データから統計的筋力値を算出する。このとき、操作盤から入力された被測定者の基本情報データを利用して詳細な統計的筋力値を算出できる。
【００４８】
本実施の形態のおける筋力データ管理システムおよび筋力データ管理方法では、等張性測定、等速性測定および等尺性測定のいずれか１つにより筋力データを測定する形態について説明した。しかし、等張性測定、等速性測定および等尺性測定の全てにより筋力データを測定してもよい。全てにより筋力データを測定すれば、筋肉の収縮により生じる力の詳細なデータを取得することができ、統計的筋力値を算出する際に、精度の高い算出ができる。
【００４９】
本実施形態において、サーバ装置４はインターネット３のようなネットワークを介して筋力データ等の情報を収集する形態について説明した。しかし、サーバ装置４は、インターネット３に限らず専用ネットワークにより筋力データ等の情報を収集するようにしてもよい。
【００５０】
本実施形態において、負荷部１１はレッグプレスである形態について説明した。しかし、負荷部１１は、サーボモータ１１ｄにより負荷調整する機構を備えればレッグプレスに限定されず、例えば、ショルダー、レッグカール、チェストプレス等の負荷部１１であってもよい。
【００５１】
本実施形態において、負荷部１１は、被測定者が可動体１１ｂを押圧しようとする、いわゆるプッシュ運動に対して負荷（抗力）を測定または調整することにより測定を行う形態について説明した。しかし、負荷部１１は、被測定者が可動体１１ｂを押圧することなく可動体１１ｂに足を預けた状態で、可動体１１ｂを動力源１１ｄにより移動させ、被測定者の足が追従して運動する、いわゆるプル運動により測定を行うようにしてもよい。すなわち、負荷部１１は、被測定者の筋肉の収縮を誘導するように動作することができる。
【００５２】
以上、本発明の具体的な態様の例を、上記の実施形態、実施例により説明したが、本発明は、当該実施形態および実施例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５３】
Ｓ      筋力データ管理測定システム
１      筋力測定装置
２      ローカルサーバ
３      インターネット
４      サーバ装置（ホストサーバ）
１１    負荷部
１１ｄ  サーボモータ
１２    筋力データ測定部
１３    操作部
１２１  データ計測部
１２２  データ記憶部
１２３  通信制御部
１２４  モータ制御部
１２５  サーボアンプ
【図１】
2020065617.tif 000003
【図２】
2020065617.tif 000004
【図３】
2020065617.tif 000005