(57)【要約】【課題】  筋硬度の計測精度を向上した筋硬度計を提供する。【解決手段】  本発明の筋硬度計１は、人体を押圧する接触子２と、接触子２を人体に押込み押圧動作を行わせる押込駆動部３と、少なくとも一つ以上の上記押込み方向と直交する方向に接触子２を移動させる第２の駆動部と、上記接触子２に作用する力を検出する力検出部５と、力検出部５の検出結果から筋硬度の指標を算出する算出部と、を備えている。そして、上記力検出部５は各駆動部の駆動時に接触子２の動作方向に作用する力を夫々検出するものである。更に、上記算出部が少なくとも押込み方向と、押込み方向に直交する方向の二方向から夫々検出された力を用いて筋硬度の指標を算出するものである。これにより、筋硬度が少なくとも二方向からの検出結果から計測されるため、算出される筋硬度の指標から個体差による影響を除くことができ、筋硬度の計測精度を向上することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体を押圧する接触子と、接触子を人体に押込み押圧動作を行わせる押込駆動部と、上記押込み方向に直交する方向へ接触子を移動させる少なくとも一つ以上の第２の駆動部と、上記接触子に作用する力を検出する力検出部と、力検出部の検出結果から筋硬度の指標を算出する算出部と、を有しており、上記算出部が少なくとも押込み方向と押込み方向に直交する方向の二方向から夫々検出された力を用いて筋硬度の指標を算出するものであることを特徴とする筋硬度計。
【請求項２】
前記第２の駆動部は前記接触子を所定の変位で複数回の往復動作を行わせるものであり、上記複数回の往復動作により検出された検出結果を用いて前記算出部が筋硬度の指標を算出するものであることを特徴とする請求項１に記載の筋硬度計。
【請求項３】
前記算出部が前記押込み方向に直交する方向で検出された力から上記往復動作により生じる変動幅を算出すると共に、前記押込み方向で検出された力と、上記変動幅と、で筋硬度の指標を算出するものであることを特徴とする請求項２に記載の筋硬度計。
【請求項４】
前記算出部は、前記変動幅と、前記押込み方向で検出された力と、の比を筋硬度の指標とするものであることを特徴とする請求項３に記載の筋硬度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織の硬さを計測する筋硬度計、殊に、人体の皮下組織の筋硬度を計測する筋硬度計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、マッサージ機で人体へ効果的にマッサージを行うために、特許文献１や特許文献２のように、椅子型マッサージ機の背もたれ部に内蔵したマッサージ手段に人体の皮下組織の筋硬度を計測する筋硬度計を設けたものがあった。
【０００３】
これらの筋硬度計は接触子等を人体に向けて押込み、押込んだ際に接触子へ作用する押圧力と、接触子を押込んだ押込距離と、を検出して、各検出値の変化量から弾性率を算出して、算出した弾性率を筋硬度の指標としたものであった。
【０００４】
そして、計測した筋硬度を所定の基準と比較し評価することで、筋肉の緊張した状態である凝り状態や骨の位置をマッサージ機に判断させ、骨へのマッサージを避けると共に、凝り状態の位置に対して優先してマッサージを行わせるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０８１５２２号公報
【特許文献２】特開２００５−２７０４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、皮下組織の外面である皮膚から内部の筋肉に至るまでの距離は皮下脂肪の厚さの違い等の個体差があり、計測点毎の押込み方向に対する弾性率を筋硬度の指標としたものでは個体差の影響により誤差等のばらつきが大きいものであった。
【０００７】
つまり、上述の弾性率による筋硬度計測では、個体差の影響により計測結果を比較する評価基準が曖昧であり、精度が高くなく、簡易な凝り状態の判定に留まるものであり、評価精度の高い凝り状態の判定を行えないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情に鑑みて発明したものであり、押込み方向に作用する力と、押込み方向と直交する方向に作用する力と、で筋硬度を計測することで、個体差の影響を低減し、計測精度を向上した筋硬度計を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の筋硬度計１は、人体を押圧する接触子２と、接触子２を人体に押込み押圧動作を行わせる押込駆動部３と、上記押込み方向に直交する方向へ接触子２を移動させる少なくとも一つ以上の第２の駆動部と、上記接触子２に作用する力を検出する力検出部５と、力検出部５の検出結果から筋硬度の指標を算出する算出部と、を有することを特徴としている。そして、上記算出部が少なくとも押込み方向と押込み方向に直交する方向の二方向から夫々検出された力を用いて筋硬度の指標を算出するものであることを特徴としている。
【００１０】
このような構成としたことで、第２の駆動部が接触子２を押込み方向と異なる方向に移動させるため、力検出部５が押込み方向で接触子２に作用する力と、押込み方向と異なる方向で接触子２に作用する力と、を検出するものとなる。そして、接触子２に作用する方向の異なる力を二つ以上検出したことで、計測部位の個体差を特定するあるいは特定の範囲に絞り込むことができ、個体差による影響を除算した筋硬度の指標を得ることができる。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、上記第２の駆動部は接触子２を所定の変位で複数回の往復動作を行わせるものであり、上記複数回の往復動作により検出された検出結果を用いて算出部が筋硬度の指標を算出するものであることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、算出部が押込み方向に直交する方向で検出された力から上記往復動作により生じる変動幅７３を算出すると共に、上記押込み方向で検出された力と、上記変動幅７３と、で筋硬度の指標を算出するものであることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項４に係る発明は、算出部は、上記変動幅７３と、上記押込み方向で検出された力と、の比を筋硬度の指標とするものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
上記のように、本発明の筋硬度計は、異なる方向に作用する力を二つ以上検出したことで、計測部位の個体差を特定するあるいは特定の範囲に絞り込むことができ、個体差の影響を補正して筋硬度の指標を算出することができる。そして、筋硬度の指標の算出時に個体差を補正したことで、個体差による影響を略無視して筋硬度を比較できるため、評価精度の向上したものとなっている。
【００１５】
また、第２の駆動部が施療子を押込み方向に直交する方向に往復動作を行わせることで、第２の駆動部の駆動により接触子へ作用する力を筋硬度の指標の算出に使用し易くなり好ましい。
【００１６】
また、上記往復動作により生じる変動幅を筋硬度の指標算出に用いたことで、筋硬度の計測精度をより向上することができ好ましい。
【００１７】
また、筋硬度の指標を、上記変動幅と、押込み方向で検出された力と、の比としたことで、押込み方向で検出された力による変動幅への影響を除算できるため、筋硬度の指標の算出精度をより向上することができ好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の筋硬度計の一部を省略した断面図である。
【図２】同上の接触子周辺を拡大した筋硬度計の計測動作の断面図であり、（ａ）が両駆動部の駆動前であり、（ｂ）が押込駆動部による接触子の押込み動作中であり、（ｃ）が押込み動作後の第２の駆動部による接触子の移動動作中である。
【図３】同上の力検出部で検出される力の説明図であり、（ａ）が弛緩状態の皮下組織を計測したものであり、（ｂ）が凝り状態の皮下組織を計測したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
本発明の筋硬度計１は、図１及び図２に示すように、ケーシング１１の一端に筋硬度を計測したい計測部位の外面である皮膚６１に接触する平面を有する円盤形状の接触部１２を備えたものである。
【００２１】
そして、上記接触部１２はケーシング１１で形成される内部空間に向けて開口した孔を上記平面の円周中心に有しており、上記孔から外部に向けて接触子２が突没自在となっている。
【００２２】
上記接触子２は接触部１２の上記平面に平行な押圧面２１を先端部に備えた円柱形状のものであり、接触子２は突没動作の駆動源となる押込駆動部３により接触部１２の平面に直交する方向に動作されるものとなっている。
【００２３】
そして、接触部１２が皮膚６１に当接された状態で、接触子２が上記平面に直交する方向である押込み方向に沿って外部に突出すると、押圧面２１で人体の皮下組織６を押圧するものとなっている。
【００２４】
また、上記押込駆動部３はケーシング１１の接触部１２の反対側に固定されており、ケーシング１１に内蔵された駆動伝達部１３を介して接触子２に駆動を伝達するものである。
【００２５】
更に、上記筋硬度計１の押込駆動部３の位置する側には第２の駆動部であるスライド駆動部４が設けてあり、スライド駆動部４は上記押込み方向に直交する方向へ接触子２及び筋硬度計１を所定の変位で往復動作させるものとなっている。
【００２６】
また、上記ケーシング１１内には、上述の駆動伝達部１３と、上述の二つの駆動部の駆動により接触子２へ作用する力を検出する力検出部５と、力検出部５の検出結果を用いて筋硬度の指標を算出する算出部（特に図示しない）と、が配置されている。
【００２７】
そして、上記力検出部５は、押込駆動部３及びスライド駆動部４の夫々の駆動により接触子２が動作する方向と同じ方向で押圧面２１に作用する力を検出するものである。
【００２８】
詳しくは、押込駆動部３による接触子２の押込み時には、押込み方向で押圧面２１に作用する力である押圧力７１を検出するものである。
【００２９】
そして、突出させた接触子２をスライド駆動部４で押込み方向に直交する方向に往復動作させた際には、往復させた上記方向で押圧面２１に作用する力である張力７２を検出するものである。
【００３０】
なお、特に限定するものではないが、本例ではワンチップマイクロコンピュータ等の制御・演算機能を備えた制御回路（特に図示しない）が上記算出部としての機能を兼ねたものとなっている。
【００３１】
つまり、算出部が、上記筋硬度の指標の算出に加え、押込駆動部３やスライド駆動部４の駆動を制御すると共に、算出した筋硬度の指標から計測部位の凝り状態を判定する凝り判定を行い、計測部位の筋硬度を評価するものとなっている。
【００３２】
以下、図２に基づいて、筋硬度計１による筋硬度の計測方法を説明する。
【００３３】
筋硬度計１の接触部１２の平面を筋硬度の計測を行いたい人体の計測部位の皮膚６１に当接する。そして、押込駆動部３を駆動して接触子２を筋肉６３側である人体の内側に向けて、所定の押圧力７１が検出されるまで押込む。
【００３４】
このとき、算出部が押込駆動部３の押込距離７５を演算すると共に、押込距離７５の変化に伴う押圧力７１の増加量を算出することで、接触子２が骨に近接して一定距離毎の増加量が特定値を越えた際に押込動作を中止するものにでき好ましい。
【００３５】
そして、所定の押圧力７１が検出されるまで接触子２を押込むと、算出部は所定の押圧力７１を保持するよう押込駆動部３の駆動制御を行い、接触子２を押込んだ押込距離７５が変化しないように押圧状態を維持する。
【００３６】
そして、上記押圧状態を維持したまま、接触子２をスライド駆動部４によって押込み方向と直交する方向に所定の変位で往復動作させる。
【００３７】
このとき、力検出部５は押込駆動部３の駆動制御用の押込み方向の押圧力７１に加え、上記スライド駆動部４の駆動による接触子２の往復動作で押圧面２１に押込み方向と直交する方向で作用する張力７２を検出するものとなっている。
【００３８】
上記力検出部５で検出される張力７２は、上記接触子２が所定の変位で往復動作するものであるため、図３に示すように、弛緩状態の平均張力７４のような直線とならずに、上下に変動幅７３を有する波形状のものとなっている。
【００３９】
そして、算出部は上記張力７２の上限値と下限値から上記変動幅７３を算出し、算出した変動幅７３が所定の基準値を越えるか否かの判定を行い、上記変動幅７３が基準値を越えていると、その計測部位を凝り状態と判定するものとなっている。
【００４０】
つまり、図３（ｂ）に示すように、凝り状態等で筋肉６３の硬さが増していると、検出される変動幅７３も弛緩状態の変動幅７３より大きくなるものであり、上記変動幅７３は筋硬度の指標として用いることができるものである。
【００４１】
なお、上記変動幅７３はスライド駆動部４の駆動時に接触子２へ作用する押圧力７１の影響も受けており、例えば、上記押圧力７１を大きくすれば接触子２が筋肉６３を強く押すため、筋肉６３による抵抗が増し変動幅７３も大きくなるものである。
【００４２】
そのため、本例では各計測部位でスライド駆動部４の駆動時に押圧力７１を所定の値に保持したことで、計測部位毎に押圧力７１が変わることを防止し、押圧力７１による変動幅７３への影響が計測部位毎に変化しないものとしている。
【００４３】
このように、スライド駆動部４の駆動時に押圧力７１を所定の値に保持したことで、算出される筋硬度の指標における皮下脂肪６２の厚さの違い等の個体差による影響を計測部位毎に変化しない一定のものにできる。
【００４４】
そして、計測される筋硬度の指標における個体差による影響を全ての計測部位で一定にしたことで、凝り判定で用いる基準値が測定部位毎に個体差の影響の補正を行う必要の無いものにでき、容易に凝り状態を判定することが可能となる。
【００４５】
つまり、一方の駆動部による接触子２の移動を各計測部位で毎回同じ条件とすることで、個体差を一定のものにし、他方の駆動部による接触子２の移動で検出される検出結果に対して個体差による影響に差が生じないものにしている。
【００４６】
これにより、算出部が計測部位毎に算出する筋硬度の指標における個体差の影響が全て同じ条件となり、凝り判定に用いる基準値が計測部位毎の個体差の影響を違いを考慮する必要の無いものとなり、凝り状態の判定精度が向上している。
【００４７】
更に、個体差の影響を補正することなく、計測した筋硬度同士を容易に比較することができるため、計測した筋硬度の評価精度も向上したものとなっている。
【００４８】
また、所定の押圧力７１に保持した状態で押込み方向に直交する方向に移動させた際に作用する上記張力７２の変動幅７３を筋硬度の指標としたことで、押圧力７１による押圧と、張力７２による引張りと、で筋硬度を計測するものとなっている。
【００４９】
特に、スライド駆動部４が接触子２を移動させる方向を計測部位の筋繊維６４の繊維方向に直交する方向に合わせれば、筋繊維６４の繊維方向に直交する引張り力を検出でき、計測部位の筋繊維６４における筋硬度を計測するものとなっている。
【００５０】
そして、上述の押圧と引張りとの二つの力による筋硬度の評価は、人が触診で行う筋硬度の評価と略同様の計測方法であるため、触診による筋硬度の評価を数値化することも可能となる。
【００５１】
なお、第２の駆動部は押圧力７１を維持して押込み方向に直交する方向に接触子２を移動させるものであればよく、ケーシング１１に内蔵されたものや、移動方向を押込み方向に直交する所望の向きに変更可能のものであってもよい。
【００５２】
特に、前述のように第２の駆動部で接触子２を筋繊維６４の繊維方向に直交して動かすものが筋硬度の測定精度がよいため、部位毎に異なる筋繊維６４の繊維方向に合わせて接触子２を動作させる向きを変更できるものが好ましい。もちろん、第２の駆動部を複数備えて繊維方向に合わせてもよい。
【００５３】
また、算出部で算出される筋硬度の指標は、スライド駆動部４の駆動時に押込駆動部３が維持する押圧力７１で張力７２の変動幅７３を割った比としてもよい。なお、上記算出される筋硬度の指標は、図３中の記載に基づくと、Ｆｘ／Ｆｚで表記できるものである。
【００５４】
これは、接触子２を押込み方向に直交する方向に往復動作させて張力７２を検出する際に押圧状態を維持する押圧力７１で、張力７２の変動幅７３を割ったものであり、変動幅７３から押圧力７１の影響を除算したものとなっている。
【００５５】
つまり、算出された筋硬度の指標から押圧力７１による影響を除けるため、スライド駆動部４の駆動時に押圧力７１を任意の値に保持すると共に、保持した任意の押圧力７１を検出していれば、筋硬度の指標を算出可能なものとなっている。
【００５６】
従って、上記保持する押圧力７１を所定の範囲を持ったものにでき、張力７２の検出時に押圧力７１の調節を容易に行え、計測部位毎の計測時間を短縮することができる。
【００５７】
そして、凝り状態の判定基準が張力７２検出時の押圧力７１に因らないものであるため、上記押圧力７１の異なる筋硬度の指標を比較することができ、且つ凝り状態を判定することもでき、筋硬度の評価精度をより向上したものとなっている。
【００５８】
更に、保持する押圧力７１を任意の値に変更できるため、計測対象となる人体の年齢や体格・体格あるいは所望等に応じた押圧力７１で張力７２の検出を行え、使い勝手のよい筋硬度計１となっている。
【符号の説明】
【００５９】
１  筋硬度計
２  接触子
３  押込駆動部
４  スライド駆動部
５  力検出部
６  皮下組織
７１  押圧力
７２  張力
７３  変動幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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