(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が直立した状態で足を前後左右に出すことが可能なサイズに形成された起立台と、
前記起立台を動かすことによって、前記起立台に乗った人の姿勢バランスを動揺させるバランス動揺手段と、
前記起立台に乗った人の身体重心の位置、筋電位、頭頂部位置、または／および、関節角度を測定する測定手段と、を備え、
前記バランス動揺手段は、
前記起立台を所定の位置から水平方向に移動させることによって、前記起立台に乗った人に移動刺激を与える移動刺激印加手段と、
前記起立台を所定の鉛直線を軸に回転させることによって、前記起立台に乗った人に回転刺激を与える回転刺激印加手段と、を有し、
前記移動刺激印加手段と前記回転刺激印加手段とが移動刺激と回転刺激とを同時に印加することが可能であり、
前記測定手段は、前記移動刺激印加手段、または／および、前記回転刺激印加手段によって前記起立台が前記所定の位置から動いた場合に、前記身体重心の位置を、前記所定の位置を原点とした場合の座標データで測定する、
ことを特徴とする姿勢バランス測定装置。
【請求項２】
前記起立台の移動方向、移動距離、または／および、移動速度の情報から構成される移動情報を設定する移動情報設定手段、を備え、
前記移動刺激印加手段は、前記移動情報設定手段によって設定された前記移動情報に基づいて前記起立台を水平移動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の姿勢バランス測定装置。
【請求項３】
前記起立台の回転方向、回転角度、または／および、回転速度の情報から構成される回転情報を設定する回転情報設定手段、を備え、
前記回転刺激印加手段は、前記回転情報設定手段に設定された前記回転情報に基づいて前記起立台を回転させる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の姿勢バランス測定装置。
【請求項４】
前記移動刺激印加手段は移動刺激を印加する毎に前記起立台の移動方向を変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の姿勢バランス測定装置。
【請求項５】
前記回転刺激印加手段は回転刺激を印加する毎に前記起立台の回転方向を変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の姿勢バランス測定装置。
【請求項６】
前記起立台に乗った人に対して前記移動刺激印加手段、または／および、前記回転刺激印加手段の刺激印加の開始を通知するか否かを設定する通知設定手段と、
前記通知設定手段が前記刺激印加の開始を通知すると設定された場合に、前記起立台に乗った人に対して前記刺激印加の開始を通知する通知手段と、を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の姿勢バランス測定装置。
【請求項７】
前記起立台に乗った人に視覚刺激を与えるための動画を表示する動画表示手段、を備え
る、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の姿勢バランス測定装置。
【請求項８】
複数の方向から被験者の頭頂部を撮像する撮像手段、を備え、
前記測定手段は複数の方向から撮像された頭頂部の画像に基づいて被験者の頭頂部位置を算出する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の姿勢バランス測定装置。
【請求項９】
前記起立台に設置される複数の荷重センサーを備え
前記測定手段は荷重センサーの測定値に基づいて前記起立台に加わる荷重の作用中心点を所定時間毎に取得する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の姿勢バランス測定装置。
【請求項１０】
前記バランス動揺手段によって起立台が動いてから一定時間内の前記作用中心点の軌跡長、または外周面積を算出する算出手段、を備える、
ことを特徴とする請求項９に記載の姿勢バランス測定装置。
【請求項１１】
前記起立台に乗った人が自ら前記バランス動揺手段を動作させるための刺激印加開始手段、を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の姿勢バランス測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は姿勢バランス測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加齢に伴うバランス機能低下の抑制にはトレーニングが重要である。しかし、そのためには、トレーニングの基礎となる測定データが必要である。特許文献１には、立位姿勢の安定度を身体重心の動揺として測定する重心動揺計が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２１５１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の重心動揺計は、立位姿勢時の安定度（すなわち、静的バランス機能）を測定するものであり、外部からの突発的な力を加えられたときの安定度（すなわち、動的バランス機能）を測定するものではない。そのため、バランス機能向上を目的としたトレーニングのための測定データを取得する装置という観点からは十分な機能を有しているとはいえない。
【０００５】
本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、バランス機能向上を目的としたトレーニングのための測定データを取得することが可能な姿勢バランス測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の姿勢バランス測定装置は、
人が直立した状態で足を前後左右に出すことが可能なサイズに形成された起立台と、
前記起立台を動かすことによって、前記起立台に乗った人の姿勢バランスを動揺させるバランス動揺手段と、
前記起立台に乗った人の身体重心の位置、筋電位、頭頂部位置、または／および、関節角度を測定する測定手段と、を備え、
前記バランス動揺手段は、
前記起立台を所定の位置から水平方向に移動させることによって、前記起立台に乗った人に移動刺激を与える移動刺激印加手段と、
前記起立台を所定の鉛直線を軸に回転させることによって、前記起立台に乗った人に回転刺激を与える回転刺激印加手段と、を有し、
前記移動刺激印加手段と前記回転刺激印加手段とが移動刺激と回転刺激とを同時に印加することが可能であり、
前記測定手段は、前記移動刺激印加手段、または／および、前記回転刺激印加手段によって前記起立台が前記所定の位置から動いた場合に、前記身体重心の位置を、前記所定の位置を原点とした場合の座標データで測定する、
ことを特徴とする。
【０００７】
前記起立台の移動方向、移動距離、または／および、移動速度の情報から構成される移動情報を設定する移動情報設定手段、を備え、
前記移動刺激印加手段は、前記移動情報設定手段によって設定された前記移動情報に基づいて前記起立台を水平移動させてもよい。
【０００８】
前記起立台の回転方向、回転角度、または／および、回転速度の情報から構成される回転情報を設定する回転情報設定手段、を備え、
前記回転刺激印加手段は、前記回転情報設定手段に設定された前記回転情報に基づいて前記起立台を回転させてもよい。
【０００９】
前記移動刺激印加手段は移動刺激を印加する毎に前記起立台の移動方向を変更してもよい。
【００１０】
前記回転刺激印加手段は回転刺激を印加する毎に前記起立台の回転方向を変更してもよい。
【００１１】
前記起立台に乗った人に対して前記移動刺激印加手段、または／および、前記回転刺激印加手段の刺激印加の開始を通知するか否かを設定する通知設定手段と、
前記通知設定手段が前記刺激印加の開始を通知すると設定された場合に、前記起立台に乗った人に対して前記刺激印加の開始を通知する通知手段と、を備えていてもよい。
【００１２】
前記起立台に乗った人に視覚刺激を与えるための動画を表示する動画表示手段、を備えていてもよい。
【００１３】
複数の方向から被験者の頭頂部を撮像する撮像手段、を備え、
前記測定手段は複数の方向から撮像された頭頂部の画像に基づいて被験者の頭頂部位置を算出してもよい。
【００１４】
前記起立台に設置される複数の荷重センサーを備え
前記測定手段は荷重センサーの測定値に基づいて前記起立台に加わる荷重の作用中心点を所定時間毎に取得してもよい。
【００１５】
前記バランス動揺手段によって起立台が動いてから一定時間内の前記作用中心点の軌跡長、または外周面積を算出する算出手段、を備えていてもよい。
【００１６】
前記起立台に乗った人が自ら前記バランス動揺手段を動作させるための刺激印加開始手段、を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
バランス機能向上を目的としたトレーニングのための測定データを取得することが可能な姿勢バランス測定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る姿勢バランス測定装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る姿勢バランス測定装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る姿勢バランス測定装置の断面図である。
【図４】起立台の動作を説明するための図であり、（Ａ）は起立台が水平移動する様子を示す図、（Ｂ）は起立台が回転する様子を説明するための図である。
【図５】フォースプレートが荷重の作用中心点（ＣＯＰ）を算出する様子を説明するための図である。
【図６】記憶部に格納される測定データを説明するための図である。
【図７】制御部の命令に従って起立台が動作する様子を説明するための図であり、（Ａ）はＰＣから制御部に送信される操作データを説明するための図、（Ｂ）は操作データに基づいて起立台が動作する様子を説明するための図である。
【図８】人の予測的制御能力を説明するための図である。
【図９】制御部で実行される姿勢バランス測定処理のフローチャートである。
【図１０】姿勢バランス変化量を説明するための図であり、（Ａ）はＣＯＰの軌跡長を説明するための図、（Ｂ）はＣＯＰの外周面積を説明するための図である。
【図１１】ゴニオメーターを使って被験者の関節角度を測定する様子を示す図である。
【図１２】安全板を取り付けた姿勢バランス測定装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態に係る姿勢バランス測定装置について、図面を参照しながら説明する。
姿勢バランス測定装置１００は、バランス機能向上を目的としたトレーニングのための測定データを取得する装置であり、図１に示すように、台座１１０と、起立台１２０と、安全棒１３０と、安全ベルト１４０と、ディスプレイ１５０と、報知器１６０と、通信ケーブル１７０と、ＰＣ（Personal Computer）１８０とから構成される。
【００２０】
台座１１０は、上部中央に四角形の凹部が形成された台座であり、台座内部には、図２に示すように、制御部１１１と、記憶部１１２とが格納されている。また、台座１１０の側面には、図１に示すように、コネクタ部１１３が形成されている。
【００２１】
制御部１１１は、プロセッサ等の処理装置から構成され、記憶部１１２に格納されているプログラムに従って動作し、後述の「姿勢バランス測定処理」を含む種々の動作を実行する。
【００２２】
記憶部１１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置から構成され、プログラムや測定データ等の各種データを記憶する。
【００２３】
コネクタ部１１３は、通信ケーブル１７０を接続するための、例えば、ＵＳＢコネクタ等から構成される。コネクタ部１１３は、図２に示すように、台座内部で制御部１１１と接続されている。
【００２４】
起立台１２０は、図３に示すように、姿勢バランス測定対象者（以下、「被験者」という。）が直立して乗るための場所であり、台座１１０上部中央の凹部に設置されている。
【００２５】
起立台１２０は、被験者に移動刺激および回転刺激を印加するとともに、その際の被験者の姿勢バランス変化量を測定できるようになっている。ここで「移動刺激」とは、例えば、図４（Ａ）に示すように起立台１２０が突発的にまたは予告後に水平方向に移動することによって被験者に印加される加速度のことであり、「回転刺激」とは、例えば、図４（Ｂ）に示すように突発的にまたは予告後に起立台１２０が回転することによって被験者に印加される加速度のことである。また、「姿勢バランス変化量」とは、被験者の姿勢バランスの動揺の程度を数値や記号で表したものであり、例えば、被験者の身体重心の変化の程度を数値化したものである。なお、姿勢バランス変化量については後で詳しく述べる。
【００２６】
起立台１２０は、図３に示すように、台車部１２１と、フォースプレート１２２とから構成される。
【００２７】
台車部１２１は、起立台１２０下部の台車部分である。台車部１２１の車輪それぞれには、例えば、電気モーターが設置されている。台車部１２１は制御部１１１からの電気通信（例えば、通信ケーブルを介した通信もしくは無線通信）を介して命令を受信できるようになっていて、制御部１１１からの命令に従って電気モーターを動作させて起立台１２０を水平移動および回転させる。
【００２８】
フォースプレート１２２は、被験者の身体重心の揺れを測定するための装置である。フォースプレート１２２の内部には複数の荷重センサーが内蔵されていて、フォースプレート１２２はその荷重センサーの値に基づいて身体重心の移動量を測定する。より具体的には、フォースプレート１２２はフォースプレート１２２に加わった荷重の作用中心点（ＣＯＰ：Center Of Pressure）を身体重心として測定する。
【００２９】
ＣＯＰは、例えば、２次元の座標情報として出力される（以下、この座標情報を「ＣＯＰ座標データ」という）。例えば、図５に示すように、フォースプレート１２２の内部であって長方形の頂点の位置に、例えば、ミリグラム単位で荷重を測定可能な荷重センサーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設置されているとする。このとき、ＣＯＰ座標データ（ＰＸ，ＰＹ）は、フォースプレート１２２の中心Ｏを原点（０，０）として、例えば、下記（式１）（式２）により算出される。
【００３０】
【数１】
0005804553.tif 000002
【００３１】
ここで、ＷＡ、ＷＢ、ＷＣ、ＷＤは、それぞれ荷重センサーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって測定される値である。また、ＬＸ１は中心Ｏから荷重センサーＢ、ＤまでのＸ軸方向の距離であり、ＬＸ２は中心Ｏから荷重センサーＡ、ＣまでのＸ軸方向の距離である。また、ＬＹ１は重心Ｏから荷重センサーＡ、ＢまでのＹ軸方向の距離であり、ＬＹ２は中心Ｏから荷重センサーＣ、ＤまでのＹ軸方向の距離である。
【００３２】
フォースプレート１２２はＣＯＰ座標データを、例えば、０．０１秒間間隔で測定し、無線通信機等を使って制御部１１１に送信する。制御部１１１はフォースプレート１２２からＣＯＰデータを受信すると、受信時刻を付して図６に示すような測定データに変換して記憶部１１２に格納する。
【００３３】
安全棒１３０は、被験者を転倒から守る補助棒であり、図１に示すように、両端が台座１１０に固定された逆Ｕ字状の鉄パイプ１３１と、被験者の腰あたりの高さに水平に位置する鉄パイプ１３２と、被験者の前面および上部に縦に位置する鉄パイプ１３３とから構成される。
【００３４】
安全ベルト１４０は、被験者を転倒から守るためのベルトであり、図１に示すように、鉄パイプ１３１の上部で固定され吊下げられている。安全ベルト１４０は、例えば、図３に示すように、被験者の腰ベルト等に固定されて使用される。
【００３５】
ディスプレイ１５０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の映像再生装置から構成される。ディスプレイ１５０は、例えば、車が迫ってくるような映像や、景色が回転するような映像を表示して、被験者に視覚刺激を与える（以下、被験者に加えられる刺激を、移動刺激、回転刺激、視覚刺激等も含め「外乱」とよぶ）。ディスプレイ１５０は制御部１１１と信号線で接続されていて、制御部１１１から送信された映像信号に基づいて映像を表示する。なお、ディスプレイ１５０は、被験者によりリアリティーある視覚刺激を与えるため、３Ｄ映像が表示できるようになっていてもよい。
【００３６】
報知器１６０は、スピーカー、チャイム、ベル等の音発生装置から構成される。報知器１６０は制御部１１１と信号線で接続されていて、制御部１１１からの命令に従ってブザー音等を発報する。
【００３７】
通信ケーブル１７０は、ＵＳＢケーブル等の通信用のケーブルから構成される。通信ケーブル１７０の一端はコネクタ部１１３に、他端はＰＣ１８０に接続されている。
【００３８】
ＰＣ１８０は、入出力装置（例えば、モニタ、キーボード、マウス等）を備えるパーソナルコンピュータ等から構成される。ＰＣ１８０には姿勢バランス測定装置１００を操作するための専用のアプリケーションソフトがインストールされている。オペレータ（例えば、姿勢バランスに関する専門知識を有する者）等はそのアプリケーションソフトを操作して姿勢バランス測定装置１００を動作させる。
【００３９】
ＰＣ１８０は、通信ケーブル１７０を介して後述する操作データを制御部１１１に送信することによって姿勢バランス測定装置１００を操作する。
【００４０】
操作データは、姿勢バランス測定装置１００制御用のデータであり、上記アプリケーションソフトによって生成される。操作データは、例えば、図７（Ａ）に示すようなフォーマットのパケットデータであり、例えば、「移動方向」、「移動距離」、「移動速度」、「回転方向」、「回転角度」、「回転速度」、「動作開始通知」等の項目が含まれている。
【００４１】
「移動方向」は起立台１２０の水平移動の方向を示す情報であり、任意の角度を設定できるようになっている。「移動方向」は例えば０°〜３６０°までの角度情報として指定される。例えば、「移動方向」に９０°が指定された場合、制御部１１１は、図７（Ｂ）に示すように、前方向（鉄パイプ１３３のある方向）を０°として時計回りに９０°の方向に起立台１２０を水平移動させる。
【００４２】
「移動距離」は起立台１２０の水平移動の距離を示す情報であり、任意の距離（もしくは位置）を設定できるようになっている。「移動距離」は例えば０ｍｍ〜１８０ｍｍの範囲で指定される。例えば、「移動距離」に１００ｍｍが指定された場合、制御部１１１は、図７（Ｂ）に示すように、現在の位置を基準として起立台１２０を１００ｍｍほど水平移動させる。
【００４３】
「移動速度」は起立台１２０の水平移動の速度を示す情報であり、任意の速度を設定できるようになっている。「移動速度」は例えば速度０ｍｍ／秒〜４００ｍｍ／秒の範囲で指定される。例えば、「移動速度」に６０ｍｍ／秒が指定された場合、制御部１１１は起立台１２０を６０ｍｍ／秒の速度で水平移動させる。
【００４４】
「回転方向」は、起立台１２０の回転方向を示す情報であり、任意の方向を設定できるようになっている。「回転方向」は例えば“時計回り”、“反時計回り”のいずれかが指定される。例えば、「回転方向」に“時計回り”が指定された場合、制御部１１１は、図７（Ｂ）に示すように、起立台１２０の中心Ｏを通る鉛直線を軸として起立台１２０を時計回りに回転させる。
【００４５】
「回転角度」は、起立台１２０の回転角度を示す情報であり、任意の角度を設定できるようになっている。「回転角度」は例えば０°〜９０°までの角度で指定される。例えば、「回転方向」に３０°が指定された場合、制御部１１１は、図７（Ｂ）に示すように、起立台１２０を３０°回転させる。
【００４６】
「回転速度」は起立台１２０の回転速度を示す情報であり、任意の速度を設定できるようになっている。「回転速度」は例えば角速度０ｒａｄ／秒〜６．２８ｒａｄ／秒の範囲で指定される。例えば、「回転速度」に３．１４ｒａｄ／秒が指定された場合、制御部１１１は起立台１２０を３．１４ｒａｄ／秒の速度で回転させる。
【００４７】
「動作開始通知」は、起立台１２０を動作させる前に被験者に動作開始通知をするか否かを示す情報である。「動作開始通知」は例えば“通知あり”、“通知なし”のいずれかが指定される。例えば、「動作開始通知」に“通知あり”が指定された場合、制御部１１１は、報知器１６０を使って起立台１２０の動作開始前にブザー音等を発報する。
【００４８】
この「動作開始通知」は、被験者に突発的な加速度が加わった後、図８に示すように、即座に体を足で支えられるようにするための機能である。高齢者は突発的に力が加わると反射的に足が前や後ろに出ず、結果、転倒事故に至ることが多い。このような高齢者であっても、力が加わる前にブザー音等の合図が与えられると、足が前や後ろに出て体を支えられる。高齢者等は動作開始通知機能を使って足を出す練習を重ねることによって、予測的制御能力（すなわち、刺激が加わった初期段階で即座に体が次の状態を予測して反射的に体を制御する能力）が高まっていく。練習を重ねることによって、そのうちブザー音等の合図が与えられなくても足が反射的に前や後ろに出て補償できるようになる。
【００４９】
次に、このような構成を有する姿勢バランス測定装置１００の動作について説明する。
姿勢バランス測定装置１００に電源が投入されると、制御部１１１は被験者の姿勢バランスを測定するための「姿勢バランス測定処理」を開始する。以下、図９のフローチャートを参照して姿勢バランス測定処理を説明する。
【００５０】
姿勢バランス測定装置１００が動作を開始すると、制御部１１１はＰＣ１８０からの操作データ受信待ち状態となる（ステップＳ１０１）。オペレータは被験者を起立台１２０に立たせて、ＰＣ１８０を操作する。ＰＣ１８０はオペレータの操作内容を操作データに変換して制御部１１１に送信する。
【００５１】
制御部１１１はＰＣ１８０から操作データを受信すると（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、操作データに含まれる「動作開始通知」情報を基に、被験者に対して起立台１２０の動作開始を通知するか否かを判別する（ステップＳ１０２）。動作開始を通知しない場合はステップＳ１０４に進み（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、動作開始を通知する場合はステップＳ１０３に進む（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）。
【００５２】
動作開始を通知する場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御部１１１は起立台１２０を動作させる前に報知器１６０を使って動作開始のブザー音を発砲する（ステップＳ１０３）。
【００５３】
次に、制御部１１１は操作データの内容に従って起立台１２０を動作させる（ステップＳ１０４）。例えば、操作データの「移動距離」「移動速度」に０以外の値が設定されていたら、制御部１１１は指定の移動方向に起立台１２０を水平移動させる。また、操作データの「回転角度」「回転速度」に０以外の値が設定されていたら、制御部１１１は指定の回転方向に起立台１２０を回転させる。また、「移動距離」「移動速度」「回転角度」「回転速度」のいずれにも０が設定されていたら、被験者の安静立位姿勢時の姿勢データを測定するため、起立台１２０を動作させずにそのままステップＳ１０５に進む。なお、制御部１１１は起立台１２０を水平移動させながら回転させてもよいし、水平移動のみ、回転のみの動作をさせてもよい。
【００５４】
次に、制御部１１１は、起立台１２０の動作開始時点から所定時間（例えば２０秒間）の間に送信されたＣＯＰ座標データに、現在時刻を付して測定データとして記憶部１１２に格納する（ステップＳ１０５）。
【００５５】
制御部１１１は、記憶部１１２に格納された測定データを基に、被験者の姿勢バランス変化量を算出する（ステップＳ１０６）。姿勢バランス変化量は被験者の姿勢バランスの乱れの程度を表す値であり、より具体的には、起立台１２０の動作開始時点から所定時間内におけるＣＯＰの軌跡長や外周面積等のことである。
【００５６】
軌跡長は、例えば、図１０（Ａ）に示すように、測定データに格納されたＣＯＰ座標データを時間順に連結した線（以下、「ＣＯＰ軌跡」という。）の長さのことである。軌跡長が長いほど姿勢バランスは大きく乱れている。
【００５７】
外周面積は、例えば、図１０（Ｂ）に示すように、ＣＯＰ軌跡の外周を包絡線で取り囲んだときの取り囲まれた部分の面積のことである。外周面積が大きいほど姿勢バランスは大きく乱れている。
【００５８】
姿勢バランス変化量を算出したら、制御部１１１は算出した姿勢バランス変化量をＰＣ１８０に送信する（ステップＳ１０６）。ＰＣ１８０は受信した姿勢バランス変化量をモニタに表示する。姿勢バランス変化量の送信が完了したら、制御部１１１は再びＰＣ１８０からの操作データ受信待ち状態となる（ステップＳ１０１）。
【００５９】
本実施形態によれば、安静立位姿勢時のみならず、外乱印加時の姿勢バランスの測定データ（例えば、ＣＯＰ座標データ）を取得することができる。被験者やオペレータ等は、測定データを使って姿勢バランス向上のためのトレーニングプログラムを作成することができる。
【００６０】
また、姿勢バランス測定装置１００は移動刺激のみならず、ひねりの力が加わったことを想定した回転刺激をも被験者に印加できるようになっている。また、移動刺激と回転刺激は同時に印加できるようになっている。そのため、姿勢バランス測定装置１００は被験者に対してより複雑でより現実な刺激の下での姿勢バランスの測定が可能となっている。
【００６１】
また、姿勢バランス測定装置１００は刺激の強度（例えば、移動速度、移動距離、回転速度、回転角度等）を変更できるようになっている。そのため、被験者の状態に応じた刺激の印加も可能である。
【００６２】
また、姿勢バランス測定装置１００は刺激印加前に被験者に刺激の印加開始を通知する動作開始通知機能を有している。そのため、被験者は動作開始通知機能を使って足を出す練習を重ねることができる。練習を重ねることで、被験者は自身の予測的制御能力を高めることができる。また、被験者の外乱に対処する動作様式を知ることができ、それが適切な対処であるかの判定を可能とさせ、トレーニングプログラムの作成上重要な手がかりとなる。
【００６３】
また、姿勢バランス測定装置１００は移動方向や回転方向をオペレータの操作によって変更できるようになっている。また、姿勢バランス測定装置１００は移動刺激と回転刺激は同時に印加できるようになっている。そのため、被験者は姿勢バランス測定装置１００の次の動きの予測が極めて困難になり、より効率的に予測的制御能力を高めることができる。
【００６４】
また、７０歳前後の高齢者のバランス機能は２０歳代に比べて８０％程度も低下しているが、視覚情報を手がかりとした制御が補償的に機能するため自覚されにくい。本実施形態の姿勢バランス測定装置１００は、視覚情報を手がかりとした制御が補償的に機能しないように視覚刺激を印加できるようになっているため、より正確な被験者の姿勢バランス機能を測定することが可能である。
【００６５】
なお、姿勢バランス測定装置１００が測定する測定データはＣＯＰに限られない。例えば、姿勢バランス測定装置１００は、被験者の足関節、膝関節、股関節等の付近および身体各部位の筋肉に貼付される電極を備え、その電極によって被験者の筋電位を測定してもよい。測定した筋電位は筋電図として、例えばＰＣ１８０に表示できるようにしてもよい。外乱刺激に対応する諸筋群間相互の協調性の分析を可能とする。また、姿勢が大きく乱れたときは筋電位の振幅が増大する傾向が見られるので、筋電図に基づく姿勢バランス機能評価が可能になる。
【００６６】
また、姿勢バランス測定装置１００から得られる測定データは被験者の頭頂部位置であってもよい。例えば、姿勢バランス測定装置１００は被験者の頭頂部を、それぞれ異なった方向から撮像するカメラを複数台備えている。複数台のカメラは、撮像した画像を、逐次、制御部１１１に送信するようになっている。被験者は、例えば、球体等の形状をした反射マーク（入射した光が再び入射方向へ帰る性質を有する再帰反射材を表面に施したマーク）により頭頂部の位置を示す目印が設置されたキャップをかぶっている。制御部１１１は複数方向からの映像を処理して、その目印の位置を３次元の座標データとして算出する。腰部を中心に上体を前後に動作させてバランスを取る状態（Hip Strategy）では、姿勢が大きく乱れてもＣＯＰがあまり変化せず動揺を評価できない場合があるが、頭頂部位置を測定することによって、より正確な姿勢バランスの変化を捉えることができる。反射マークを身体の特定部位に目印として設置すれば、全身の動作を分析することが可能となる。
【００６７】
また、姿勢バランス測定装置１００による測定データは被験者の関節角度であってもよい。例えば、被験者の足、膝、腰等の各関節に、図１１に示すように、ゴニオメーター１９０の２枚の角度測定板１９１を固定する。ゴニオメーター本体１９２は制御部１１１と無線で通信できるようになっていて、２枚の角度測定板１９１の角度を被験者の関節角度として制御部１１１に送信する。より詳細に被験者の姿勢バランスの変化を捉えることができる。
【００６８】
また、姿勢バランス測定装置１００の安全棒１３０の鉄パイプ表面には握り圧の測定ができるように、圧力センサーが取り付けられていてもよい。被験者が安全棒１３０を握ったか否か、または、その強さの程度を検知できるので、ＣＯＰ等の測定データが有効か無効かを判別できる。その結果、より正確な測定データの取得が可能になる。
【００６９】
また、起立台１２０の動作はＰＣ１８０からの指示によらず、例えば、制御部１１１がランダムに決定してもよい。例えば、ＰＣ１８０からは動作開始命令のみ送信できるようにしておいて、「移動方向」、「移動距離」、「移動速度」、「回転方向」、「回転角度」、「回転速度」等の情報は制御部１１１がランダムに決定する。より予測不能な刺激の印加が可能になる。
【００７０】
また、姿勢バランス測定装置１００に、起立台１２０に乗った状態で被験者自身が持てる押しボタンが取り付けられていてもよい。そして、被験者がその押しボタンを押すことによって、起立台１２０が動作できるように構成されていてもよい。これにより、予測的制御機能の特徴や能力を判定する手がかりが得られる。また、トレーニングの視点からも、オペレータがいなくても、被験者一人で訓練することが可能になる。
【００７１】
また、図１２に示すように、被験者に専用のチョッキを着せ、そのチョッキに安全ベルト１４０を固定するようにしてもよい。また、起立台１２０には、図１２に示すように、起立台１２０の側部に固定され、起立台１２０と台座１１０のとの間の隙間を覆うように、例えば、起立台１２０の上面と同じ高さに調整された水平板を有する安全板１２３が設置されていてもよい。バランスを崩した時の被験者の安全性をさらに高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
高齢者やスポーツ選手のバランス機能向上を目的としたトレーニングの指針作成等で利用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１００              姿勢バランス測定装置
１１０              台座
１１１              制御部
１１２              記憶部
１１３              コネクタ部
１２０              起立台
１２１              台車部
１２２              フォースプレート
１２３              安全板
１３０              安全棒
１３１〜１３３      鉄パイプ
１４０              安全ベルト
１５０              ディスプレイ
１６０              報知器
１７０              通信ケーブル
１８０              ＰＣ
１９０              ゴニオメーター
１９１              角度測定板
１９２              ゴニオメーター本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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