(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り手のサイクリング時の膝関節の運動軌道を測定及び分析するものであって、
ハンドル及び一対のペダルを有し、該乗り手が両足をそれぞれ該ペダル上に配置してペダリングを行うために用いるフレームであるペダリング装置と、
該乗り手の下肢の脛骨プラトーに固定し、該乗り手が該ペダリング装置においてペダリングを行う時に発光できるようにする発光部材と、
該ペダリング装置の前方に設置し、該乗り手が該ペダリング装置においてペダリングを行っている時の該乗り手の下肢の中心位置を示す画像及び該乗り手がペダリングを行っている時の該発光部材の光点軌道を示す画像を取込む画像取込み装置と、
該画像取込み装置と接続し合い、該画像取込み装置から該乗り手の下肢の中心位置を示す画像及び該乗り手がペダリングを行っている時の該発光部材の光点軌道を示す画像を入力する膝関節運動軌道分析装置とを包括し、該膝関節運動軌道分析装置は、
該発光部材の光点軌道を示す画像から、最長の線を形成することができる上限点及び下限点である上下両端の二点を抜出し、該二点で構成する線から軌道長軸線の長さを得ることができる軌道長軸分析モジュールと、
該発光部材の光点軌道を示す画像から、最長の線を形成することができる左右両端の二点を抜出し、該二点で構成する線から最大軌道横線の長さを得ることができる軌道横線分析モジュールと、
該軌道長軸分析モジュールと接続し合い、地面と絶対的垂直になる基線を定義し、該基線を該軌道長軸線と角度分析を行うことで軌道偏移角度を得ることができる軌道偏移角度分析モジュールと、
該乗り手の下肢の中心位置を示す画像に基づき、身体中心線を定義することができる身体中心線定義モジュールと、
該軌道長軸分析モジュール、該軌道横線分析モジュール、該軌道偏移角度分析モジュール及び該身体中心線定義モジュールを接続し合い、該軌道長軸線、該最大軌道横線及び該軌道偏移角度によって楕円運動軌道図を得ることができ、該身体中心線を基準として該楕円運動軌道図の軌道長軸線と比較分析を行った後、サイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を得ることができる運動軌道分析モジュールと、
該運動軌道分析モジュールと接続し合い、該運動軌道分析モジュールによって分析した膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布に基づき、該乗り手に適したアーチサポート・インソールを判断するインソール選択モジュールとを包括することを特徴とする自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
【請求項２】
該膝関節運動軌道分析装置は、更に該運動軌道分析モジュールと接続し合う乗り手足部位置定義モジュールを包括し、該乗り手の下肢の中心位置を示す画像に基づき、足部を左足と右足とに区別し、右足及び左足から更にそれぞれ足底を定義し、足底から更にまた足底外側及び足底内側を定義することを特徴とする請求項１に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
【請求項３】
該運動軌道分析モジュールは、該乗り手の身体中心線を基準として、上限点から下限点の方向にみると、該軌道長軸線の水平方向投影線が該身体中心線に近接する場合、該運動軌道分析モジュールは、足底に受ける圧力分布が足底外側に偏っていると判断することを特徴とする請求項２に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
【請求項４】
該インソール選択モジュールによって該足底に受ける圧力分布が足底外側に偏ると判断された場合、アーチサポートの剛性が低いアーチサポート・インソールを選択し、該足底に受ける圧力分布を中央に向かうように調整し、足底外側に偏る状況を改善することを特徴とする請求項３に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
【請求項５】
該運動軌道分析モジュールは、該乗り手の身体中心線を基準として、該上限点から該下限点の方向にみると、該軌道長軸線の水平方向投影線が該身体中心線から遠ざかる場合、該運動軌道分析モジュールは、足底に受ける圧力分布が足底内側に偏っていると判断することを特徴とする請求項２に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
【請求項６】
該インソール選択モジュールによって該足底に受ける圧力分布が足底内側に偏ると判断された場合、アーチサポートの剛性が高いアーチサポート・インソールを選択し、足底に受ける圧力分布を中央に向かうように調整し、足底内側に偏る状況を改善することを特徴とする請求項５に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
【請求項７】
該運動軌道分析モジュールは、該乗り手の身体中心線を基準として、該楕円運動軌道図の軌道長軸線が該身体中心線と平行である場合、該運動軌道分析モジュールは、足底に受ける圧力分布が比較的に平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等していると判断することを特徴とする請求項２に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
【請求項８】
足底に受ける圧力分布が比較的に平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等する場合、該インソール選択モジュールは、アーチサポートの剛性が適度なアーチサポート・インソールであることを判断することを特徴とする請求項７に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
【請求項９】
該発光部材は、可視光発光部材或いは不可視光発光部材であることを特徴とする請求項１に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
【請求項１０】
該可視光発光部材は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項９に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム及びその方法に関するものであって、特にペダリング装置と合わせ、ペダリング動作を行う時に、光点軌道を形成し、その光点軌道を用いて自転車サイクリングの膝関節の運動軌道の特徴を分析することで、その膝関節の運動軌道の特徴を基に乗り手に適したインソールを選出するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般のＢｉｋｅ  Ｆｉｔｔｉｎｇは、乗り手が自転車のフレームサイズ及びアクセサリを選択するにあたり、乗り手が最も正確な或いは快適な姿勢でサイクリングを行うため、Ｂｉｋｅ  Ｆｉｔｔｉｎｇプログラムを行って調整しており、Ｂｉｋｅ  Ｆｉｔｔｉｎｇを介して自転車の可変モジュールを乗り手の体型及び動作に合わせて最適な騎乗姿勢に調整することができる。
【０００３】
通常、Ｂｉｋｅ  Ｆｉｔｔｉｎｇは、乗り手がペダリングを行う際の位置及び姿勢を乗り手が最高速度で快適に漕げるよう調節するものであって、例えば、関節角度の分析（伸張及び屈折角度の定量化）、安定性の分析（振とう間隔の定量化）、強度の分析（出力効率の定量化）、筋力の分析（姿勢角の定量化）等、これら全ては、より正確なパーツ選び、より好ましいパーツ調整及び正確な部位の筋力トレーニング（ウエイトトレーニング）を示唆するためのものであり、上述の定量化したデータの測定以外に、例えば自転車のシートの高さ調整等もまた乗り手が最も正確な或いは快適な姿勢でサイクリングを行うためのものであることはいうまでもない。
【０００４】
上述のように、従来のＢｉｋｅ  Ｆｉｔｔｉｎｇは、側面図によって、例えば肘、胴体、太股、下肢の屈曲角度等の二次元のサイズを測定しているが、二次元の測定には不足な面があり、特に、乗り手の膝関節運動の安定性及び足と膝との関係を知り得たい場合、従来のＢｉｋｅ  Ｆｉｔｔｉｎｇの測定ではこれを知り得ることができない。このため、膝関節の運動軌道を測定し、さらに正面図のデータを加えることにより、三次元の測定モードを形成する自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム及びその方法が提供できれば、乗り手のサイクリング時の膝関節の運動軌道によって、乗り手の膝関節運動の安定性及び足と膝との関係について知り得ることができるほか、更にサイクリング時の膝関節の運動軌道の分析に基づき、これに適したインソールの選出及びくさび形パッドを応用することで乗り手の脚と膝との運動の安定性を微調整することができるため、最善の解決方法となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、簡単且つ迅速にサイクリング時の膝関節の運動軌道を分析できる、自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム及びその方法を提供することにある。
【０００６】
本発明のもう一つの目的は、更にサイクリング時の膝関節の運動軌道の分析に基づき、これに適したインソールを選出することで、乗り手の脚と膝との運動の安定性を微調整することができる、自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システムを分析するために用いる測定システム及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム及びその方法を達成するため、該測定システムは、ハンドル及び一対のペダルを有し、乗り手が両足をそれぞれ該ペダル上に配置してペダリングを行うために用いるフレームであるペダリング装置と、該乗り手の下肢の脛骨プラトーに固定し、該乗り手が該ペダリング装置においてペダリングを行う時に発光できるようにする発光部材と、該ペダリング装置の前方に設置し、該乗り手が該ペダリング装置においてペダリングを行っている時の乗り手の下肢の中心位置を示す画像及び乗り手がペダリングを行っている時の該発光部材の光点軌道を示す画像を取込む画像取込み装置と、該画像取込み装置と接続し合い、該画像取込み装置から該乗り手の下肢の中心位置を示す画像及び該乗り手がペダリングを行っている時の該発光部材の光点軌道を示す画像を入力する膝関節運動軌道分析装置とを包括し、該膝関節運動軌道分析装置は、該発光部材の光点軌道を示す画像から、最長の線を形成することができる上限点及び下限点である上下両端の二点を抜出し、該二点で構成する線から軌道長軸線の長さを得ることができる軌道長軸分析モジュールと、該発光部材の光点軌道を示す画像から、最長の線を形成することができる左右両端の二点を抜出し、該二点で構成する線から最大軌道横線の長さを得ることができる軌道横線分析モジュールと、該軌道長軸分析モジュールと接続し合い、地面と絶対的に垂直になる基線を定義し、該基線を軌道長軸線と角度分析を行うことで軌道偏移角度を得ることができる軌道偏移角度分析モジュールと、該乗り手の下肢の中心位置を示す画像に基づき、身体中心線を定義することができる身体中心線定義モジュールと、該軌道長軸分析モジュール、該軌道横線分析モジュール、該軌道偏移角度分析モジュール及び該身体中心線定義モジュールと接続し合い、該軌道長軸線、該最大軌道横線及び該軌道偏移角度によって楕円運動軌道図を得ることができ、該身体中心線を基準として該楕円運動軌道図の軌道長軸線と比較分析を行った後、サイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を得ることができる運動軌道分析モジュールと、該運動軌道分析モジュールと接続し合い、該運動軌道分析モジュールによって分析した膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を用いて、乗り手に適したアーチサポート・インソールを判断するインソール選択モジュールとを包括している。
【０００８】
更に具体的に述べると、該膝関節運動軌道分析装置は、更に該運動軌道分析モジュールと接続し合う乗り手足部位置定義モジュールを包括し、該乗り手の下肢の中心位置を示す画像に基づき、足部を左足と右足とに区別し、右足及び左足から更にそれぞれ足底を定義し、足底から更にまた足底外側及び足底内側を定義している。
【０００９】
更に具体的に述べると、該運動軌道分析モジュールは、該乗り手の身体中心線を基準として、該上限点から下限点の方向にみると、該軌道長軸線の水平方向投影線が該身体中心線に近接する場合、該運動軌道分析モジュールは、足底に受ける圧力分布が足底外側に偏っていると判断することができる。
【００１０】
更に具体的に述べると、該足底に受ける圧力分布が足底外側に偏るため、該インソール選択モジュールは、アーチサポートの剛性が低いアーチサポート・インソールを選択し、足底に受ける圧力分布を中央に向かうように調整し、足底外側に偏る状況を改善している。
【００１１】
更に具体的に述べると、該運動軌道分析モジュールは、該乗り手の身体中心線を基準として、該上限点から該下限点の方向にみると、該軌道長軸線の水平方向投影線が該身体中心線から遠ざかる場合、該運動軌道分析モジュールは、足底に受ける圧力分布が足底内側に偏っていると判断することができる。
【００１２】
更に具体的に述べると、足底に受ける圧力分布が足底内側に偏るため、該インソール選択モジュールは、アーチサポートの剛性がもっと高いアーチサポート・インソールを選択し、足底に受ける圧力分布を中央に向かうように調整し、足底内側に偏る状況を改善している。
【００１３】
更に具体的に述べると、該運動軌道分析モジュールは、該乗り手の身体中心線を基準として、該楕円運動軌道図の軌道長軸線が該身体中心線と平行である場合、該運動軌道分析モジュールは、足底に受ける圧力分布が比較的に平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等していると判断することができる。
【００１４】
更に具体的に述べると、該足底に受ける圧力分布が比較的に平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等する場合、該インソール選択モジュールは、アーチサポートの剛性が適度なアーチサポート・インソールであることを判断している。
【００１５】
更に具体的に述べると、該発光部材は、可視光発光部材或いは不可視光発光部材である。
【００１６】
更に具体的に述べると、該可視光発光部材は、発光ダイオードである。
【００１７】
次に、自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定方法は、
乗り手の下肢の脛骨プラトーに発光部材を固定する手段と、
乗り手が前方に該画像取込み装置を有する該ペダリング装置において、ペダリングを行い、該画像取込み装置から、乗り手の下肢の中心位置を示す画像及び発光部材の光点軌道を示す画像を取込む手段と、
発光部材の光点軌道を示す画像から、軌道長軸線の長さ、最大軌道横線の長さ及び軌道偏移角度を分析し、軌道長軸線、最大軌道横線及び軌道偏移角度に基づき、楕円運動軌道図を得る手段と、
乗り手の下肢の中心位置を示す画像に基づき、身体中心線を定義し、身体中心線を基準として、楕円運動軌道図の軌道長軸線と比較分析を行うことで、サイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を得る手段と、
膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布に基づき、乗り手に適したアーチサポート・インソールを判断する手段とを包括している。
【００１８】
更に具体的に述べると、該発光部材の光点軌道を示す画像から、最長の線を形成することができる上限点及び下限点である上下両端の二点を抜出し、該二点で構成する線から軌道長軸線の長さを得ている。
【００１９】
更に具体的に述べると、該発光部材の光点軌道を示す画像から、最長の線を形成することができる左右両端の二点を抜出し、該二点で構成する線から最大軌道横線の長さを得ている。
【００２０】
更に具体的に述べると、該軌道長軸線は、地面と絶対的に垂直になる基線と角度分析を行うことで、軌道偏移角度を得ている。
【００２１】
更に具体的に述べると、該乗り手の下肢の中心位置を示す画像に基づき、足部を左足と右足と区別し、右足及び左足から更にそれぞれ足底を定義し、足底から更にまた足底外側及び足底内側を定義している。
【００２２】
更に具体的に述べると、該乗り手の身体中心線を基準として、該上限点から該下限点の方向にみると、該軌道長軸線の水平方向投影線が該身体中心線に近接する場合、足底に受ける圧力分布が足底外側に偏っていると判断することができる。
【００２３】
更に具体的に述べると、足底に受ける圧力分布が足底外側に偏るため、インソール選択モジュールは、アーチサポートの剛性が低いアーチサポート・インソールを選択し、足底に受ける圧力分布を中央に向かうように調整し、足底外側に偏る状況を改善している。
【００２４】
更に具体的に述べると、該乗り手の身体中心線を基準として、該上限点から該下限点の方向にみると、該軌道長軸線の水平方向投影線が該身体中心線から遠ざかる場合、該運動軌道分析モジュールは、足底に受ける圧力分布が足底内側に偏っていると判断することができる。
【００２５】
更に具体的に述べると、足底に受ける圧力分布が足底内側に偏るため、該インソール選択モジュールは、アーチサポートの剛性が最も高いアーチサポート・インソールを選択し、該足底に受ける圧力分布を中央に向かうように調整し、足底内側に偏る状況を改善することができる。
【００２６】
更に具体的に述べると、該乗り手の身体中心線を基準として、該楕円運動軌道図の軌道長軸線が該身体中心線と平行である場合、足底に受ける圧力分布が比較的に平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等していると判断することができる。
【００２７】
更に具体的に述べると、足底に受ける圧力分布が比較的に平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等する場合、アーチサポートの剛性が適度なアーチサポート・インソールであることを判断している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】本発明に係るシステム構成を示した模式図である。
【図１Ｂ】本発明に係る膝関節運動軌道分析装置の内部構成を示した模式図である。
【図２Ａ】本発明に係る発光部材の設置を示した模式図である。
【図２Ｂ】本発明に係る乗り手のペダリングを示す画像の取込みを示した模式図である。
【図２Ｃ】本発明に係る発光部材の光点軌道を示す画像の取込みを示した模式図である。
【図２Ｄ】本発明に係る楕円運動軌道の構成を示した模式図である。
【図３Ａ】本発明に係る外側に傾斜する楕円運動軌道を示した模式図である。
【図３Ｂ】本発明に係る足底に受ける圧力分布を示した模式図である。
【図４Ａ】本発明に係る楕円運動軌道が身体中心線に平行或いは地面に垂直することを示した模式図である。
【図４Ｂ】本発明に係る足底に受ける圧力分布を示した模式図である。
【図５Ａ】本発明に係る内側に傾斜する楕円運動軌道を示した模式図である。
【図５Ｂ】本発明に係る足底に受ける圧力分布を示した模式図である。
【図６】本発明に係るフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の上述したもの及びその他の技術的内容、特徴及び効果に関しては、図面と併せて詳細に説明する好ましい実施例において、明確に示すことができる。
【００３０】
本発明の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム及びその方法に係る、システム構成及び膝関節運動軌道分析装置の内部構成を示した模式図である図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、図面から分かるとおり、該測定システム１は、ペダリング装置１１と、発光部材１２と、画像取込み装置１３及び膝関節運動軌道分析装置１４とを包括し、そのうち、該ペダリング装置１１は、本実施例において、固定式の自転車を使用しており、該ペダリング装置１１は、ハンドル１１１及び一対のペダル１１２を有し、乗り手２が両足をそれぞれ該ペダル１１２上に配置してペダリングを行うために用いるフレームである。
【００３１】
図２Ａで示すように、該乗り手２の下肢２１の脛骨プラトー２１１（ｔｉｂｉａｌ  ｐｌａｔｅａｕ）に可視光発光部材或いは不可視光発光部材を使用でき、本実施例では可視光発光部材である発光ダイオードを使用する該発光部材１２を固定しているが、固定には様々な方法があり、本実施例では、該発光部材１２を面ファスナーで該脛骨プラトー２１１に固定するため、該乗り手２の下肢２１が該ペダリング装置１１においてペダリングを行う時、これと同時に発光を行うことができ、該画像取込み装置１３は、図２Ｂ及び図２Ｃで示すように、該ペダリング装置１１の前方に設置するため、該乗り手２の下肢２１のハンドル１１１に相対する中心位置を示す画像及び該乗り手２がペダリングを行う時の該発光部材１２の光点軌道を示す画像１２１を取込むことができ、なお、より鮮明な該発光部材の光点軌道を示す画像１２１を取込むため、本実施例における該画像取込み装置１３はカメラであって、そのうち、露光時間を約５秒とし、照明の明るさは一般室内の光源であり、ダイアフラムを約Ｆ３．５とし、ＩＳＯ値を好ましくは１００〜４００以下とし、状況に応じてカメラのパラメータを、発光ダイオードの光点軌道がはっきりと撮影できるように調整している。
【００３２】
該画像取込み装置１３から該乗り手２下肢２１のハンドル１１１に相対する中心位置を示す画像及び該発光部材の光点軌道を示す画像１２１を該膝関節運動軌道分析装置１４に入力して分析を行っており、該膝関節運動軌道分析装置１４は、図１Ｂで示すように、軌道長軸分析モジュール１４１と、軌道横線分析モジュール１４２と、軌道偏移角度分析モジュール１４３と、身体中心線定義モジュール１４４と、運動軌道分析モジュール１４５と、乗り手足部位置定義モジュール１４６と、インソール選択モジュール１４７とを包括し、そのうち、該軌道長軸分析モジュール１４１は、該発光部材の光点軌道を示す画像１２１から、最長の線を形成することができる上限点１４１１１及び下限点１４１１２である上下両端の二点を抜出し、該二点で構成する線から軌道長軸線１４１１の長さを得ている。
【００３３】
また、該軌道横線分析モジュール１４２は、該発光部材の光点軌道を示す画像１２１から、最長の線を形成することができる左右両端の二点を抜出し、該二点で構成する線から最大軌道横線１４２１の長さを得ており、該軌道偏移角度分析モジュール１４３は、地面と絶対的垂直になる基線１４３１を定義し、該基線１４３１を該軌道長軸線１４１１と角度分析を行うことで軌道偏移角度１４３２を得ている。
【００３４】
また、比較分析を行うため、該身体中心線定義モジュール１４４は、該乗り手２の下肢２１の中心位置を示す画像に基づき、該乗り手２の身体中心線１４４１を定義し、そのうち、該ハンドル１１１のハンドル中心線を基準とすることができ、通常のサイクリング姿勢において、該乗り手２の身体中心線１４４１は、該ハンドル１１１のハンドル中心線と重合しており、さらに、図２Ｄで示すように、該軌道長軸線１４４１と、該最大軌道横線１４２１と、該軌道偏移角度１４３２とを該運動軌道分析モジュール１４５に入力し、該運動軌道分析モジュール１４５は、該軌道長軸線１４４１と、該最大軌道横線１４２１と、該軌道偏移角度１４３２によって楕円運動軌道図１４３３を形成している。
【００３５】
足部には右足と左足との違いがあるため、該乗り手足部位置定義モジュール１４６は、まず、該乗り手２の下肢２１の中心位置を示す画像に基づき、足部を左足と右足とに区別し、右足及び左足から更にそれぞれ足底を定義し、足底から更にまた足底外側及び足底内側を定義することができ、さらに、該乗り手２の身体中心線１４４１を基準として、該円運動軌道図１４３３の該軌道長軸線１４１１と比較分析を行った後、サイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を得ることができる。以下は、乗り手２の足部の右足を例に分析する。
まず、図３Ａで示すように、該乗り手２の身体中心線１４４１を基準として、該上限点１４１１１から該下限点１４１１２の方向に向かう膝関節の運動軌道の偏移図をみると、該軌道長軸線１４１１の水平方向投影線１４３３１が該身体中心線１４４１に近接していることから、該運動軌道分析モジュール１４５は足底に受ける圧力分布が足底外側に偏っていると判断でき、図３Ｂにあわせて参照すると、足部圧力分布線１４５１が示す圧力の程度から、足底に受ける圧力分布が確かに足底外側に偏っていると証明でき、異なるサイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を分析することで、更に該乗り手２に適したインソールを判断することができ、上述の状況から、アーチサポートの剛性が低いアーチサポート・インソールを選択し、該足底に受ける圧力分布を中央に向かうように調整し、足底外側に偏る状況を改善している。
次に、図５Ａで示すように、該乗り手２の身体中心線１４４１を基準として、該上限点１４１１１から該下限点１４１１２の方面に向かう膝関節の運動軌道の偏移図をみると、該軌道長軸線１４１１の水平方向投影線１４３３１が該身体中心線１４４１から遠ざかることから、該運動軌道分析モジュール１４５は該足底に受ける圧力分布が足底内側に偏っていると判断でき、図５Ｂにあわせて参照すると、該足部圧力分布線１４５１が示す圧力の程度から、足底に受ける圧力分布が確かに足底内側に偏っていると証明でき、異なるサイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を分析することで、更に該乗り手２に適したインソールを判断することができ、上述の状況から、アーチサポートの剛性がもっと高いアーチサポート・インソールを選択し、足底に受ける圧力分布を中央に向かうように調整し、足底内側に偏る状況を改善することができる。
次に、図４Ａで示すように、該乗り手２の身体中心線１４４１を基準として、該軌道長軸線１４１１が身体中心線１４４１と平行であることから、該運動軌道分析モジュール１４５は該足底に受ける圧力分布が比較的に平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等していると判断でき、図４Ｂとあわせて参照すると、足部圧力分布線１４５１が示す圧力の程度から、該足底に受ける圧力分布が確かに比較的に平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等していると証明でき、異なるサイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を分析することで、更に該乗り手２に適したインソールを判断でき、上述の状況から、アーチサポートの剛性が適度なアーチサポート・インソールであることを判断するため、平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等する足底の圧力に対応することができる。
【００３６】
なお、該乗り手２の足部の左足の分析は、該乗り手２の足部の右足の分析と類似しているため、繰り返して述べない。
【００３７】
このことから、図６で示すように、自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定方法は、
乗り手の下肢の脛骨プラトーに発光部材を固定する手段６０１と、
乗り手が前方に画像取込み装置を有するペダリング装置において、ペダリングを行い、画像取込み装置から、乗り手の下肢の中心位置を示す画像及び発光部材の光点軌道を示す画像を取込む手段６０２と、
発光部材の光点軌道を示す画像から、軌道長軸線の長さ、最大軌道横線の長さ及び軌道偏移角度を分析し、軌道長軸線、最大軌道横線及び軌道偏移角度に基づき、楕円運動軌道図を得る手段６０３と、
乗り手の下肢の中心位置を示す画像に基づき、身体中心線を定義し、身体中心線を基準として、楕円運動軌道図の軌道長軸線と比較分析を行うことで、サイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を得る手段６０４と、
膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布に基づき、乗り手に適したアーチサポート・インソールを判断する手段６０５とを包括している。
【００３８】
本発明が提供する自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム及びその方法を、従来の技術と比較すると、以下のような利点がある。
本発明は、自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システムを提供し、簡単且つ迅速にサイクリング時の膝関節の運動軌道を分析できるほか、更に膝関節運動軌道分析装置を介して軌道の特徴を分析し、乗り手のサイクリング時の膝関節の運動軌道に基づき、これに適したインソールを選出することで、乗り手の脚と膝との運動の安定性を微調整することができる。
【００３９】
上述の好ましい具体的な実施例による詳細な説明は、更に本発明の特徴及び精神を明確に理解してもらうためであり、本発明の範囲を制限するものではない。また、本発明に基づくあらゆる修正及び変化は、本発明が申請する特許申請の範囲に属するものである。
【符号の説明】
【００４０】
１              測定システム
１１            ペダリング装置
１１１          ハンドル
１１２          ペダル
１２            発光部材
１２１          発光部材の光点軌道を示す画像
１３            画像取込み装置
１４            膝関節運動軌道分析装置
１４１          軌道長軸分析モジュール
１４１１        軌道長軸線
１４１１１      上限点
１４１１２      下限点
１４２          軌道横線分析モジュール
１４２１        最大軌道横線
１４３          軌道偏移角度分析モジュール
１４３１        基線
１４３２        軌道偏移角度
１４３３        楕円運動軌道図
１４３３１      水平方向投影線
１４４          身体中心線定義モジュール
１４４１        身体中心線
１４５          運動軌道分析モジュール
１４５１        足部圧力分布線
１４６          乗り手足部位置定義モジュール
１４７          インソール選択モジュール
２              乗り手
２１            下肢
２１１          脛骨プラトー
【図１Ａ】
0006051191.tif 000002
【図１Ｂ】
0006051191.tif 000003
【図２Ａ】
0006051191.tif 000004
【図２Ｂ】
0006051191.tif 000005
【図２Ｃ】
0006051191.tif 000006
【図２Ｄ】
0006051191.tif 000007
【図３Ａ】
0006051191.tif 000008
【図３Ｂ】
0006051191.tif 000009
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
0006051191.tif 000012
【図５Ｂ】
0006051191.tif 000013
【図６】
0006051191.tif 000014