(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の立位での重心位置を継続的に計測すると共に、該被検者の立位での足圧分布を継続的に計測し、該重心位置の変位量を、該重心位置の変位方向と同じ方向での該足圧分布の変化量とともに測定するに際して、
該足圧分布の変化量を、予め設定した足圧分布の基準面積からの面積変化量として測定することを特徴とするバランス能力測定方法。
【請求項２】
前記重心位置の変位量を、予め設定した基準重心位置からの位置変位量として測定する請求項１に記載のバランス能力測定方法。
【請求項３】
前記重心位置の変位量と前記足圧分布の変化量を、両足の平均値として測定する請求項１又は２に記載のバランス能力測定方法。
【請求項４】
前記重心位置の変位量と前記足圧分布の変化量を、片足ずつを対象に測定する請求項１〜３の何れか一項に記載のバランス能力測定方法。
【請求項５】
前記重心位置の変位について変位速度と変位加速度の少なくとも一方を測定する請求項１〜４の何れか一項に記載のバランス能力測定方法。
【請求項６】
被検者が立位で足を載せる測定面に配された複数の圧力検出部を備える圧力分布センサと、
該圧力分布センサの検出信号によって該被検者の重心位置を検出する重心検出装置と、
該圧力分布センサの検出信号によって該被検者の足圧作用領域を検出する足圧領域検出装置と、
該重心検出装置によって検出される該被検者の該重心位置の変位量を継続的に求める重心変位量演算装置と、
該足圧領域検出装置によって検出される該被検者の該足圧作用領域において、該重心変位量演算装置で求められる該重心位置の変位方向と同じ方向における該足圧作用領域の変化量を、予め設定した足圧分布の基準面積からの面積変化量として求める足圧作用領域変化量演算装置と、
該重心変位量演算装置で求められた該重心位置の変位量と該足圧作用領域変化量演算装置で求められた該足圧作用領域の変化量とを外部表示する表示装置と
を、有することを特徴とするバランス能力測定装置。
【請求項７】
前記重心変位量演算装置が、予め設定した基準重心位置からの重心位置の変位量を求めるものであり、且つ該基準重心位置が、前記足圧領域検出装置で検出される前記足圧作用領域の検出信号に基づいて決定される請求項６に記載のバランス能力測定装置。
【請求項８】
前記重心変位量演算装置が、
重心変位方向における前記足圧作用領域の全幅寸法を、前記足圧領域検出装置で検出される該足圧作用領域の検出信号に基づいて求めると共に、
該足圧作用領域の全幅寸法に対する前記基準重心位置からの前記重心位置の変位量の幅方向寸法割合をもって、該重心位置の変位量を求める請求項７に記載のバランス能力測定装置。
【請求項９】
前記足圧作用領域変化量演算装置において、
前記足圧分布の面積変化量を求めるに際しての前記足圧分布の基準面積が、前記足圧領域検出装置で検出される前記足圧作用領域の検出信号に基づいて決定される請求項６〜８の何れか一項に記載のバランス能力測定装置。
【請求項１０】
前記圧力分布センサの検出信号によって右足検出領域と左足検出領域を求める左右区別装置を有しており、該左右区別装置で求めた該右足検出領域と該左足検出領域において前記重心検出装置が各別に前記重心位置を検出すると共に前記足圧領域検出装置が各別に前記足圧作用領域を検出する請求項６〜９の何れか一項に記載のバランス能力測定装置。
【請求項１１】
前記表示装置において、
前記重心位置の変位量と前記足圧作用領域の変化量とが、相互に関連した態様で表示される請求項６〜１０の何れか一項に記載のバランス能力測定装置。
【請求項１２】
前記重心位置の変位量と前記足圧作用領域の変化量とが、経時的な測定情報として表示される請求項６〜１１の何れか一項に記載のバランス能力測定装置。
【請求項１３】
前記重心位置の変位量と前記足圧作用領域の変化量とが、直交二次元座標上の各軸値をもって表示される請求項６〜１２の何れか一項に記載のバランス能力測定装置。
【請求項１４】
前記重心検出装置によって検出される前記被検者の前記重心位置の変位量に基づいて該重心位置の変位速度と変位加速度の少なくとも一方を求める重心変位率演算装置を設けた請求項６〜１３の何れか一項に記載のバランス能力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者の立位でのバランス能力を測定するバランス能力測定方法とバランス能力測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、たとえば加齢に伴う体力および運動能力の変化や障害に際しての身体能力の把握などにおいて、人体のバランス能力を評価することが有効であることから、例えば、特開平７−２５０８２３号公報（特許文献１）などのように、立位での重心位置を検出することでバランス能力を測定する装置が提案されている。このようなバランス能力測定装置は、たとえば検出板の隅部をそれぞれロードセルなどの荷重検出手段で支持させた構造を有しており、被検者が検出板上に立つことでそれら荷重検出手段の検出結果から重心位置が平面的に検出されるようになっている。
【０００３】
なお、被検者のバランス能力を評価するための方法としては、たとえば開眼状態または閉眼状態で直立姿勢を保つ評価方法の他、体軸を前後左右に可能な限り傾けて重心位置の動揺をどの程度の大きさで生ぜしめることができるかを評価するクロステストと称される評価方法もある。そして、特許文献１に記載されているようなバランス能力測定装置で重心位置の変位を測定することにより、クロステストのような重心位置の動揺に基づいたバランス能力の評価が実施されている。
【０００４】
ところで、クロステストによるバランス能力の評価は、被検者が伸身姿勢を保ちながら体軸を傾け得る範囲を測定するものであり、バランス能力を正しく評価するためには、被検者の足裏が所定の接地状態に保たれている必要がある。蓋し、重心位置の変位可能範囲は、同じ被検者であっても足裏の接地状態によって大きく異なるものであって、たとえば前方に重心を移動させる際に、足裏全体を接地状態に保つ場合と、踵が浮いた爪先立ち状態に移行する場合とでは、重心位置を変位させ得る範囲が大きく異なるからである。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のバランス能力測定装置では、単に重心位置の変位を検出するにすぎず、被検者の足裏の接地状態の変化については何ら考慮されていないことから、バランス能力を正確には評価できない場合があるという問題があった。
【０００６】
なお、特開２０１３−１７６４６７号公報（特許文献２）のバランス能力測定装置では、重心位置と併せて足圧分布が平面表示されるようになっている。しかし、特許文献２のバランス能力測定装置において、足圧分布を測定する目的は、足が接地しているか否かを確認するために過ぎず、重心位置の変位と足圧分布の変化とを関連付けて測定するべきであるという技術思想さえもなかった。それ故、特許文献２のバランス能力測定装置では、足圧分布を平面的に表示すれば十分であったが、平面表示では重心位置の変位との関連が把握し難かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２５０８２３号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７６４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、足裏の接地状況についての条件を特定したうえで、重心移動量の変化量を測定することにより、被検者のバランス能力をより正確に測定することができる、新規なバランス能力測定方法およびバランス能力測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。
【００１０】
すなわち、本発明の第一の態様は、バランス能力測定方法であって、被検者の立位での重心位置を継続的に計測すると共に、該被検者の立位での足圧分布を継続的に計測し、該重心位置の変位量を、該重心位置の変位方向と同じ方向での該足圧分布の変化量とともに測定するに際して、該足圧分布の変化量を、予め設定した足圧分布の基準面積からの面積変化量として測定することを、特徴とする。
【００１１】
このような本発明の第一の態様に従う構造とされたバランス能力測定方法によれば、被検者の重心位置の変位量に加えて、重心位置の変位方向と同じ方向での足圧分布の変化量を測定することにより、被検者のバランス能力をより正確に評価することができる。すなわち、被検者の重心位置の移動が足裏を接地した正しい測定姿勢で行われているか否かを把握することにより、たとえば足裏の一部が浮いた誤った測定姿勢によって大きな重心位置の変位が測定された場合にも、バランス能力を過大評価してしまうといった問題を回避することができる。また、足圧分布の変化量を、所定値以上の足圧作用領域について予め設定された基準面積からの面積変化量や面積変化割合として測定することにより、たとえば重心位置を前後左右へ移動させる場合に、各方向へ重心を動かした場合に足裏の接地面積がそれぞれどの程度変化したのかを、簡単に把握することができる。
【００１２】
なお、足圧分布は、例えば格子状などに区分けされた各領域ごとに作用する足圧を荷重値として検出することで計測可能であるが、例えば所定値以上の足圧作用領域を検出することによって計測することもできる。前者のように各領域ごとに作用する足圧を荷重値として検出する足圧分布の計測を行う場合には、得られた足圧分布の計測値に基づいて重心位置を求めることも可能となる。また、バランス能力の評価に足裏の接地状態の検出結果を利用する方法としては、たとえば、同じ重心位置の変位量であれば足裏の接地面積や接地割合が大きい場合をよりバランス能力が高いと評価するといったように、バランス能力の評価に足裏の接地状態を加える他、足裏の接地面積や接地割合に閾値を設定したうえで、閾値以上の接地面積や接地割合がある場合だけを有効な重心位置の変位量として評価することも可能である。
【００１３】
本発明の第二の態様は、第一の態様に記載されたバランス能力測定方法において、前記重心位置の変位量を、予め設定した基準重心位置からの位置変位量として測定するものである。
【００１４】
第二の態様によれば、重心位置の変位量を予め設定された特定の基準重心位置からの位置変位量として測定することにより、たとえば重心位置を前後左右の各方向へ移動させる場合に、重心が基準位置から各方向へそれぞれどの程度移動し得たのかを、簡単に把握することができる。
【００１６】
本発明の第三の態様は、第一又は第二の態様に記載されたバランス能力測定方法において、前記重心位置の変位量と前記足圧分布の変化量を、両足の平均値として測定するものである。
【００１７】
第三の態様によれば、被検者の体全体のバランス能力を測定して、バランス能力を評価することができる。
【００１８】
本発明の第四の態様は、第一〜第三の何れか一つの態様に記載されたバランス能力測定方法において、前記重心位置の変位量と前記足圧分布の変化量を、片足ずつを対象に測定するものである。
【００１９】
第四の態様によれば、被検者のバランス能力や癖などを片足ずつ把握することができて、より詳細に評価することが可能となり得る。たとえば、左右何れかの足に負傷による障害がある場合などには、重心位置の変位量と足圧分布の変化量とを片足ごとに測定することにより、障害がある足と健常な足とのバランス能力の差などを把握することもできる。
【００２０】
本発明の第五の態様は、第一〜第四の何れか一つの態様に記載されたバランス能力測定方法において、前記重心位置の変位について変位速度と変位加速度の少なくとも一方を測定するものである。
【００２１】
第五の態様によれば、重心位置の変位速度や変位加速度を、身体の能力や状態の判定資料の一つとすることもできる。例えば、加齢に伴って変位速度や変位加速度も低下する傾向があるし、障害の程度で低下する場合もあり、日々の体調の把握や管理にも参照することができる。そして、重心変位量と併せて参照することで、身体の能力や状態の判定をより効果的に行うことも可能になる。なお、重心位置の変位速度や変位加速度は、重心位置の変位に伴って変化するが、例えば初期位置（基準位置）から最大の重心変位点までを継続的に測定して記憶や出力するほか、最大値や平均値等を測定して記憶や出力するようにしても良い。
【００２２】
本発明の第六の態様は、バランス能力測定装置において、被検者が立位で足を載せる測定面に配された複数の圧力検知セルからなる圧力分布センサと、該圧力分布センサの検出信号によって該被検者の重心位置を検出する重心検出装置と、該圧力分布センサの検出信号によって該被検者の足圧作用領域を検出する足圧領域検出装置と、該重心検出装置によって検出される該被検者の該重心位置の変位量を継続的に求める重心変位量演算装置と、該足圧領域検出装置によって検出される該被検者の該足圧作用領域において、該重心変位量演算装置で求められる該重心位置の変位方向と同じ方向における該足圧作用領域の変化量を、予め設定した足圧分布の基準面積からの面積変化量として求める足圧作用領域変化量演算装置と、該重心変位量演算装置で求められた該重心位置の変位量と該足圧作用領域変化量演算装置で求められた該足圧作用領域の変化量とを外部表示する表示装置とを、有することを、特徴とする。
【００２３】
このような本発明の第六の態様に従う構造とされたバランス能力測定装置によれば、圧力分布センサの検出信号によって被検者の重心位置と足圧の作用領域とが検出されて、それらの検出結果から重心位置の変位量と重心位置の変位方向における足圧作用領域の変化量とが求められるようになっている。それ故、被検者は重心位置の変位量だけでなく足圧作用領域の変化量も把握することができて、測定結果からバランス能力をより正確に評価することが可能になる。また、足圧分布の変化量を予め設定された基準面積からの面積変化量として求めることにより、たとえば重心位置を前後左右へ移動させる場合に、各方向へ重心を動かした場合に足裏の接地面積がそれぞれどの程度変化したのかを精度良く求めることができる。
【００２４】
本発明の第七の態様は、第六の態様に記載されたバランス能力測定装置において、前記重心変位量演算装置が、予め設定した基準重心位置からの重心位置の変位量を求めるものであり、且つ該基準重心位置が、前記足圧領域検出装置で検出される前記足圧作用領域の検出信号に基づいて決定されるものである。
【００２５】
第七の態様によれば、重心位置の変位量を予め設定された特定の基準重心位置からの変位量として求めることにより、たとえば重心位置を前後左右の各方向へ移動させる場合に、重心が基準位置から各方向へそれぞれどの程度移動し得たのかを精度良く求めることができる。
【００２６】
本発明の第八の態様は、第七の態様に記載されたバランス能力測定装置において、前記重心変位量演算装置が、重心変位方向における前記足圧作用領域の全幅寸法を、前記足圧領域検出装置で検出される該足圧作用領域の検出信号に基づいて求めると共に、該足圧作用領域の全幅寸法に対する前記基準重心位置からの前記重心位置の変位量の幅方向寸法割合をもって、該重心位置の変位量を求めるものである。
【００２７】
第八の態様によれば、重心位置の変位量を利用してバランス能力を測定する際には、被検者の足裏の接地状態の他に、被検者の身長などの体格も影響するが、重心位置の変位量を被検者の足のサイズに対する寸法割合として求めることにより、体格差による評価の誤差を低減することができて、より高精度なバランス能力の評価が可能になる。
【００２８】
本発明の第九の態様は、第六〜第八の何れか一つの態様に記載されたバランス能力測定装置であって、前記足圧作用領域変化量演算装置において、前記足圧分布の面積変化量を求めるに際しての前記足圧分布の基準面積が、前記足圧領域検出装置で検出される前記足圧作用領域の検出信号に基づいて決定されるものである。
【００３０】
本発明の第十の態様は、第六〜第九の何れか一つの態様に記載されたバランス能力測定装置において、前記圧力分布センサの検出信号によって右足検出領域と左足検出領域を求める左右区別装置を有しており、該左右区別装置で求めた該右足検出領域と該左足検出領域において前記重心検出装置が各別に前記重心位置を検出すると共に前記足圧領域検出装置が各別に前記足圧作用領域を検出するものである。
【００３１】
第十の態様によれば、重心位置と足圧作用領域が左右の足についてそれぞれ検出されることから、左右両足の接地面積の変化（足圧作用領域の変化）や重心位置の変位、それらの左右でのバランスなどをより正確に把握することが可能になり得る。
【００３２】
本発明の第十一の態様は、第六〜第十の何れか一つの態様に記載されたバランス能力測定装置であって、前記表示装置において、前記重心位置の変位量と前記足圧作用領域の変化量とが、相互に関連した態様で表示されるものである。
【００３３】
第十一の態様によれば、重心位置の変位量と足圧作用領域の変化量との相関関係が容易に把握可能な態様で表示されることから、バランス能力を簡単かつ正確に把握することができる。
【００３４】
本発明の第十二の態様は、第六〜第十一の何れか一つの態様に記載されたバランス能力測定装置において、前記重心位置の変位量と前記足圧作用領域の変化量とが、経時的な測定情報として表示されるものである。
【００３５】
第十二の態様によれば、重心位置が経時的にどのように変位したのかを簡単に確認することができると共に、足圧作用領域が経時的にどのように変化したのかを簡単に確認することができて、それらによって被検者の測定姿勢の変化を経時的に把握することができる。
【００３６】
本発明の第十三の態様は、第六〜第十二の何れか一つの態様に記載されたバランス能力測定装置において、前記重心位置の変位量と前記足圧作用領域の変化量とが、直交二次元座標上の各軸値をもって表示されるものである。
【００３７】
第十三の態様によれば、重心位置の変位量と足圧作用領域の変化量との関連が、直感的に把握可能な態様で表示されることから、バランス能力の把握がより一層容易になる。
【００３８】
本発明の第十四の態様は、第六〜第十三の何れか一つの態様に記載されたバランス能力測定装置において、前記重心検出装置によって検出される前記被検者の前記重心位置の変位量に基づいて該重心位置の変位速度と変位加速度の少なくとも一方を求める重心変位率演算装置を設けたものである。
【００３９】
第十四の態様によれば、重心位置の変位速度や変位加速度を、身体の能力や状態の判定資料の一つとすることもできて、重心変位量と併せて参照することで、身体の能力や状態の判定をより効果的に行うことも可能になる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、被検者の立位での重心位置の変位量を、重心位置の変位方向と同じ方向での足圧分布の変化量とともに測定してバランス能力を評価等することが可能になる。したがって、たとえば被検者の重心位置の移動が足裏を接地した正しい姿勢で行われているか否かを容易に把握することが可能であり、また、誤った姿勢によって大きな重心位置の変位が測定された場合にバランス能力を過大評価してしまうといった問題を回避することができて、被検者のバランス能力をより正確に評価することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第一の実施形態としてのバランス能力測定装置を示す平面図。
【図２】図１に示すバランス能力測定装置の一部を拡大して示す縦断面図。
【図３】図１に示すバランス能力測定装置の分解斜視図。
【図４】図１に示すバランス能力測定装置を構成する圧力分布センサの分解斜視図。
【図５】図１に示すバランス能力測定装置の測定例としての足圧分布を示す図であって、直立状態の足圧分布図。
【図６】図５に示す足圧分布に対応する足圧作用領域の検出結果を示す図。
【図７】図１に示すバランス能力測定装置の測定例としての足圧分布を示す図であって、体軸を前方へ傾けた状態の足圧分布図。
【図８】図７に示す足圧分布に対応する足圧作用領域の検出結果を示す図。
【図９】図１に示すバランス能力測定装置の測定例としての足圧分布を示す図であって、体軸を後方へ傾けた状態の足圧分布図。
【図１０】図９に示す足圧分布に対応する足圧作用領域の検出結果を示す図。
【図１１】図１に示すバランス能力測定装置の測定例としての足圧分布を示す図であって、体軸を右方へ傾けた状態の足圧分布図。
【図１２】図１１に示す足圧分布に対応する足圧作用領域の検出結果を示す図。
【図１３】図１に示すバランス能力測定装置の測定結果の表示例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００４３】
図１には、本発明の第一の実施形態としてのバランス能力測定装置１０が示されている。このバランス能力測定装置１０は、測定装置本体１２に表示手段としてのパーソナルコンピュータ１４が接続された構造を有しており、測定装置本体１２は、図２，３に示すように、上下のカバー１６，１８の間に圧力分布センサ２０が収容された構造を有している。なお、以下の説明において、特に説明がない限り、前後方向とは図１中の上下方向を、左右方向とは図１中の左右方向を言う。
【００４４】
より詳細には、上カバー１６は、窓部２２を備えた略矩形枠状を呈しており、硬質の合成樹脂などで形成されている。また、本実施形態では、上カバー１６における窓部２２の周囲は、正面部分（後部）の高さが他の部分よりも低くなっており、被検者が躓くことなく測定面に載り易くされている。
【００４５】
下カバー１８は、略矩形板状とされており、繊維補強された高剛性の合成樹脂材や金属材、或いは弾性体などで形成されている。本実施形態では、下カバー１８がステンレス製の金属板で構成されており、大きな変形剛性を設定されている。また、図２に示すように、下カバー１８の下面には、緩衝ゴム層２４が固着されている。これにより、測定装置本体１２が床面に載置される際に、硬質な下カバー１８と床面との間に緩衝ゴム層２４が介在することから、床面が傷付くのを防ぐことができると共に、床面に置く際の音も低減乃至は回避される。なお、下カバー１８を導電性の金属材で形成して、アース配線を接続して接地することで、後述する圧力分布センサ２０の検出精度を高めることもでき得る。
【００４６】
そして、上カバー１６と下カバー１８は、上下に重ね合わされて、固定ボルト２６によって外周部分の複数箇所で相互に固定されており、それら上カバー１６と下カバー１８の間に空間が形成されている。
【００４７】
この上カバー１６と下カバー１８の間の空間には、圧力分布センサ２０が配設されている。圧力分布センサ２０は、図４に示すように、誘電体層２８の一方の面にエラストマシート３０ａが重ね合わされると共に、誘電体層２８の他方の面にエラストマシート３０ｂが重ね合わされた構造を、有している。
【００４８】
誘電体層２８は、ゴムや樹脂などの電気絶縁性エラストマで形成されて、板状乃至はシート状とされており、弾性乃至は可撓性を有していると共に、伸縮変形可能とされて、特に厚さ方向で容易に変形可能とされている。なお、誘電体層２８の形成材料としては、例えば、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル−ポリ塩化ビニリデン共重合体、エチレン−酢酸共重合体などが、好適に採用される。更に、誘電体層２８は発泡体であっても良く、必要な誘電率と柔軟性が確保されれば、その発泡体は、必ずしも独立気泡によって均質な相を呈するものに限定されず、例えば連続気泡が形成されるなどして不均一な相を呈していても良い。また、誘電体層２８の厚さや形成材料などは、後述する圧力検出部３８において求められる比誘電率や柔軟性に応じて適宜に設定される。
【００４９】
エラストマシート３０ａとエラストマシート３０ｂは、互いに略同じ材料および形状で形成されており、ゴム弾性体や高分子エラストマで形成された電気絶縁性のシートであって、本実施形態では平面視で略矩形とされている。さらに、エラストマシート３０ａ，３０ｂには、周上の一辺において外周へ突出する一組の接続片３２，３３が並んで設けられている。なお、エラストマシート３０ａ，３０ｂの形成材料は、特に限定されるものはないが、たとえばシリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、ポリエステル樹脂、ポリエーテルウレタン樹脂、ポリカーボネートウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ニトロセルロース、変性セルロース類などが、好適に採用される。また、本実施形態のエラストマシート３０ａ，３０ｂは、理解を容易とするために透明乃至は半透明とされているが、透明ではなくても良い。
【００５０】
さらに、エラストマシート３０ａの下面に電極３４ａが形成されていると共に、エラストマシート３０ｂの上面に電極３４ｂが形成されている。電極３４ａ，３４ｂは、何れも導電性の金属や導電フィラーを混合したゴム及びエラストマなどで形成されており、直線的に延びる薄肉帯状とされている。また、電極３４ａ，３４ｂは、各３２本が並列的に並んで形成されていると共に、それら電極３４ａと電極３４ｂが互いに傾斜して延びており、本実施形態では互いに略直交する方向へ延びている。なお、以下の説明において、エラストマシート３０ａ，３０ｂ上の直交二軸のｘ−ｙ平面において、ｙ軸と略平行に前後へ延びる電極３４ａを左から順に０１ｘ，０２ｘ，０３ｘ・・・，３２ｘと称すると共に、ｘ軸と略平行に左右へ延びる電極３４ｂを下から順に０１ｙ，０２ｙ，０３ｙ，・・・，３２ｙと称する。
【００５１】
さらにまた、エラストマシート３０ａ，３０ｂは、電極３４ａ，３４ｂの配設領域（感圧部４２）よりも外側まで広がっており、エラストマシート３０ａ，３０ｂの電極３４ａ，３４ｂよりも外側には、それぞれ配線３６ａ，３６ｂが導電性材料によって印刷されている。そして、配線３６ａが電極３４ａの一端から一方の接続片３２まで延びていると共に、配線３６ｂが電極３４ｂの一端から他方の接続片３３まで延びている。なお、配線３６ａ，３６ｂは、例えば、エラストマシート３０ａ，３０ｂの表面に導電性インクによってプリントされた配線パターンとして得ることができる。更に、電極３４ａ，３４ｂは、導電性エラストマで形成された導電性インクによって、配線３６ａ，３６ｂと同様にエラストマシート３０ａ，３０ｂに印刷して形成することもできる。また、エラストマシート３０ａ，３０ｂは、電極３４ａ，３４ｂの配設領域および配線３６ａ，３６ｂの形成領域を外れた外周端部において、接着剤や両面テープなどによって相互に固着されている。
【００５２】
かくの如き構造とされたエラストマシート３０ａとエラストマシート３０ｂが、誘電体層２８の上下各一方側から重ね合わされている。これにより、図１に示すように、エラストマシート３０ａの電極３４ａとエラストマシート３０ｂの電極３４ｂとが、誘電体層２８を挟んで互いに対向するように交差して配置されている。そして、電極３４ａと電極３４ｂの誘電体層２８を介した交差部分において、コンデンサが構成されており、かかるコンデンサによって圧力検出部３８が構成されている。なお、図１では、分かり易さのために、圧力分布センサ２０、電極３４ａ，３４ｂ、配線３６ａ，３６ｂ、圧力検出部３８が、何れも透視状態で図示されている。
【００５３】
これら電極３４ａ，３４ｂの交差部分（圧力検出部３８）では、誘電体層２８とエラストマシート３０ａ，３０ｂの積層方向へ圧力が加わると、誘電体層２８が変形して電極３４ａ，３４ｂ間の距離が短くなるので、該当部分の静電容量が変化する。それ故、電気的な制御装置からなるセンサコントローラ４０を用いて、各圧力検出部３８における静電容量の変化を検知することで、各圧力検出部３８に及ぼされた圧力を検出することが可能とされて、感圧部４２が構成されている。即ち、電極３４ａ，３４ｂの各交差部分（圧力検出部３８）が、静電容量型の圧力検出素子（セル）として機能し得るのである。
【００５４】
なお、本実施形態の感圧部４２は、１０２４個の圧力検出部３８が３２列×３２行で二次元的に配置された静電容量型のセンサとされている。また、感圧部４２の面積が人の足裏の面積よりも大きくされており、感圧部４２上に立つことが可能とされている。なお、図１では、分かり易さのために、圧力分布センサ２０を細線で仮想的に図示した。
【００５５】
そして、圧力分布センサ２０は、上カバー１６と下カバー１８の間に配設されており、感圧部４２を外れた外周部分が上下のカバー１６，１８によって挟持されていると共に、感圧部４２が上カバー１６の窓部２２を通じて上方に露出しており、感圧部４２の上面によって測定面が構成されている。なお、窓部２２において露出する感圧部４２の上面（測定面）は、ゴムやエラストマで形成された可撓性の保護シート４４によって覆われて保護されていることが望ましい（図２参照）。
【００５６】
また、配線３６ａがセンサコントローラ４０のコネクタ４６ａに着脱可能に接続されていると共に、配線３６ｂがセンサコントローラ４０のコネクタ４６ｂに着脱可能に接続されており、感圧部４２を備えた圧力分布センサ２０がセンサコントローラ４０に対して着脱可能に接続されている。
【００５７】
センサコントローラ４０は、例えば、図１に示されているように、各電極３４ａ，３４ｂに対してコネクタ４６ａ，４６ｂを介してそれぞれ接続されており、電源装置としての作動電圧給電用の電源回路４８と、計測手段としての静電容量検知用の検出回路５０とを、備えている。電源回路４８は、電極３４ａの０１ｘ〜３２ｘと電極３４ｂの０１ｙ〜３２ｙに対する給電を選択的に行うようになっており、中央演算装置（ＣＰＵ）５２による制御下で、コンデンサを構成する１０２４箇所の各交差部分（圧力検出部３８）に対して、計測用電圧として周期的な波形電圧を走査的に印加する。
【００５８】
そして、かかる電圧作用下で検出される静電容量の検出信号が、順次に検出回路５０で検出され、その検出値がＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）５４に記憶される。なお、検出回路５０による静電容量の検出は、例えば電流値から求められるインピーダンスを用いて静電容量値を求めることによって行われる。
【００５９】
また、ＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）５６には、電極３４ａ，３４ｂの交差部分で構成されたコンデンサの特性データが記憶されており、この特定データに基づいて、ＣＰＵ５２により、配線抵抗の影響を排除して求められた静電容量の検出値から電極３４ａ，３４ｂの交差部分に及ぼされた外力である圧迫力が求められる。なお、図１では、分かり易さのために、電源回路４８，検出回路５０，ＣＰＵ５２，ＲＡＭ５４，ＲＯＭ５６を備えるセンサコントローラ４０を、機能ブロックとして簡略に図示した。
【００６０】
従って、コンデンサを構成する電極３４ａ，３４ｂの交差部分で構成された１０２４箇所の圧力検出部３８における静電容量をそれぞれスキャンすることにより、各圧力検出部３８に作用する圧力が各別に検出可能とされていると共に、全体として二次元的な圧力分布が検出可能とされている。
【００６１】
さらに、本実施形態では、センサコントローラ４０が表示手段としてのパーソナルコンピュータ１４に有線乃至は無線で接続されており、計測結果のデータがセンサコントローラ４０からパーソナルコンピュータ１４に送信されて、パーソナルコンピュータ１４の画面に表示されるようになっている。また、パーソナルコンピュータ１４は、静止画や動画、文字、音声などによって使用者にバランス能力測定の方法を指示するための装置としても機能するようになっており、使用者はパーソナルコンピュータ１４の指示にしたがうことでバランス能力の測定を簡単に実施することができる。
【００６２】
かくの如き構造とされたバランス能力測定装置１０は、身体のバランス能力を測定して評価するために用いられる。以下に、バランス能力の測定方法及びその評価方法について、具体例に基づいて説明する。
【００６３】
すなわち、バランス能力測定装置１０を使用してバランス能力を測定しようとする者（以下、被検者）は、先ず、測定装置本体１２の図示しない電源スイッチをＯＦＦからＯＮに切り替えて、測定装置本体１２の圧力分布センサ２０とセンサコントローラ４０を測定可能なスタンバイ状態に移行させると共に、パーソナルコンピュータ１４を起動させて指示にしたがって年齢や性別を入力する。このように被検者の年齢や性別を入力することにより、被検者のバランス能力の測定結果を同じ性別および年代における平均値に対して評価することも可能となる。
【００６４】
次に、被検者は、測定装置本体１２の感圧部４２に両足を接地した直立状態（初期立位）で静止する。これにより、センサコントローラ４０が圧力検出部３８の検出結果に基づいて被検者の初期立位での足圧分布（図５参照）を計測して、感圧部４２の上面（測定面）における足の前後端と左右端の位置を算出する。すなわち、センサコントローラ４０が、閾値以上の足圧を検出した圧力検出部３８の検出信号に基づいて、感圧部４２の上面において前後端と左右端に位置する圧力検出部３８を特定することにより、足の前後端と左右端の位置をそれぞれ特定する。
【００６５】
本実施形態では、重心位置の変位量を求める際の基準になる基準重心位置が、足の最後端と最左端の交点とされていることから、上述のようにして初期立位での足の前後端と左右端の位置を算出することで定まるようになっている。もっとも、基準重心位置の設定方法はあくまでも例示であって、たとえば以下のようにして求めることもできる。すなわち、先ず、初期立位および前後左右の各方向へ体軸を最大限まで傾動させた各測定姿勢において、閾値以上の足圧を検出する圧力検出部３８を特定する。次に、特定された初期立位と体軸を傾斜させた各測定姿勢において特定された前後端および左右端に位置する圧力検出部３８から、前後左右の各方向で最も外方に位置する圧力検出部３８を特定して、それら圧力検出部３８の位置に基づいて足裏の感圧部４２に対する最大接地可能領域を特定する。そして、特定された最大接地可能領域の最後端を通る左右直線と最左端を通る上下直線との交点を求めて、かかる交点を基準重心位置とすることができる。この場合には、重心位置の変位量を求めるために初期立位と前後左右の各方向へ体軸を傾斜させたクロステストの各測定姿勢をとる前に、基準重心位置を設定するために各測定姿勢をとることが望ましく、要するに、初期立位と前後左右の各方向へ体軸を傾斜させた姿勢での測定を、それぞれ二度行うことが望ましい。
【００６６】
また、被検者の足の後端を前後方向で距離を測定する際の原点（距離０％）とし、原点から足の前端までの距離を前後距離１００％に設定する一方、左足の左端を左右方向で距離を測定する際の原点（距離０％）とし、原点から右足の右端までの距離を左右距離１００％に設定する。
【００６７】
さらに、センサコントローラ４０は、計測した圧力分布に基づいて初期立位における感圧部４２上での重心位置を求めると共に、予め設定された基準重心位置から計測された重心位置までの距離を、前後方向と左右方向において初期立位の足圧分布における前後方向と左右方向の各全幅寸法（初期立位において検出された足の前後端の距離と左右端の距離）に対する寸法割合としてそれぞれ求める。これにより、初期立位における重心位置の基準重心位置からの変位量が、センサコントローラ４０によって算出される。このように、センサコントローラ４０は、圧力検出部３８の検出結果に基づいて重心位置を検出する重心検出装置としての機能を有すると共に、被検者の重心位置の検出結果に基づいて重心位置の変位量を算出する重心変位量演算装置としての機能も有する。
【００６８】
また、足圧領域検出装置としてのセンサコントローラ４０は、閾値以上の足圧を検出した圧力検出部３８の検出信号に基づいて、足圧作用領域を検出する。さらに、感圧部４２上で足圧作用領域が検出されることにより、足圧作用領域の前後端および左右端に位置する圧力検出部３８が検出されて、感圧部４２における足圧作用領域の前後全幅（最大前後長さ）寸法と左右全幅（最大左右幅）寸法がそれぞれ求められる。電極３４ａを左右の軸値、電極３４ｂを上下の軸値とすると、図６に示す本実施形態の初期立位では、圧力作用領域の前端が２７ｙ、後端が０４ｙ、左端が０４ｘ、右端が２６ｘとなっており、圧力検出部３８の数で示すと、足圧作用領域の前後全幅が２３、左右全幅が２２となっている。
【００６９】
さらに、センサコントローラ４０は、初期立位において閾値以上の圧力を検出した圧力検出部３８（図６中でグレーに着色された圧力検出部３８）の数を検出し、検出結果を初期立位での接地面積の大きさ（基準面積）に設定する。なお、基準面積の設定方法は、あくまでも例示であって、たとえば、初期立位および体軸を前後左右へ傾動させた各測定姿勢において閾値以上の圧力を一度でも検出した圧力検出部３８の数、換言すれば、クロステストにおいて足圧を検出する圧力検出部３８の最大数（最大面積）を基準面積とすることなどもできる。なお、基準面積を各測定姿勢において圧力を検出する圧力検出部３８の最大数として設定する場合には、各測定姿勢での測定を二度行うことが望ましく、これにより、一度目の測定によって基準面積を設定すると共に、二度目の測定によって重心位置の変位量や足裏の接地面積の変化量などを測定することができる。
【００７０】
初期立位での計測が完了すると、パーソナルコンピュータ１４は、被検者に足裏を接地させたままで体軸を前傾させるように指示する。これにしたがって被検者が体軸を前傾させると、重心位置が初期立位から前方へ移動することから、センサコントローラ４０は、かかる重心位置の移動を継続的に計測することで、体軸の前傾による重心位置の変位量を求める。本実施形態では、重心位置の変位量が、初期立位での基準重心位置からの変位量として計測されるようになっており、重心位置の変位量を精度良く計測することができる。このように、重心変位量演算装置としてのセンサコントローラ４０は、継続的な重心位置の検出結果から重心位置の変位量を継続的に求めるようになっている。
【００７１】
また、体軸の前傾に伴って、足裏の圧力分布も変化する。すなわち、図７に示すように、足裏の前部（爪先）に大きな圧力が作用して、前部の接地面積が大きくなる一方、足裏の後部（踵）に作用する圧力が低下して、後部の接地面積が小さくなる。
【００７２】
ところで、体軸を傾動させる際のバランス能力を正確に評価するためには、被検者が足裏を接地したままで体軸を傾動させる必要がある。蓋し、たとえば体軸を前傾させる際の重心位置の変位量は、同じ被検者でも踵が接地しているか否かによって大きく変化することから、バランス能力を正確に評価するためには、被検者が踵を接地させた正しい姿勢で測定を行っていることが重要になるからである。
【００７３】
ここにおいて、バランス能力測定装置１０では、足圧作用領域変化量演算装置としてのセンサコントローラ４０が圧力分布（足圧分布）の継続的な検出結果に基づいて足圧分布の変化量を求めることにより、被検者が踵を接地させた状態で体軸を前傾させている場合と、踵を浮かせた爪先立ち状態で体軸を前傾させている場合とを、判別することが可能とされている。すなわち、踵を浮かせた爪先立ち状態では足裏の接地面積（足圧作用領域）がより小さくなることから、足裏の接地面積を前傾姿勢において圧力を検出した圧力検出部３８の数として計測することにより、足圧分布の変化量を接地面積の基準面積からの変化量として測定して、爪先立ち状態への移行を把握することができる。なお、足圧作用領域は、体軸の傾動による重心位置の変位に伴って、重心位置の変位方向と同じ方向で変化することから、足圧作用領域全体の変化量を計測することで、重心位置の変位方向と同じ方向での足圧作用領域の変化量を計測することになる。
【００７４】
具体的には、たとえば、図８に示すように、圧力を検出した圧力検出部３８（図８中、グレーに着色された圧力検出部３８）の数を前傾姿勢での接地面積の大きさとして計測し、初期立位での接地面積の大きさ（基準面積）に対する比率を算出する。このように、本実施形態に係るバランス能力測定装置１０では、重心位置の変位量を、重心位置の変位方向と同じ方向での足圧分布の変化量と共に測定する。なお、センサコントローラ４０は、感圧部４２における圧力作用領域の変化量を算出する足圧作用領域変化量演算装置としても機能するようになっている。
【００７５】
そして、体軸を前傾させた姿勢での接地面積が基準面積に対する比率において予め設定された閾値よりも小さい場合には、被験者が爪先立ち姿勢であると判定する。これにより、たとえば、爪先立ち姿勢での重心位置の変位量の計測結果を無効としたり、被検者に対して足裏全体を接地するように音や光、画面表示などの報知手段によって促したりすることで、被検者のバランス能力をより正確に評価することができる。
【００７６】
同様にして、図９，１０に示すように体軸を後傾させた姿勢と、図１１，１２に示すように体軸を右傾させた姿勢についても、足裏の接地状態を接地面積の変化量に基づいて確認しながら、重心位置の変位量を順に計測する。体軸を後傾させた姿勢では、爪先側の圧力が小さくなって、爪先の接地面積が小さくなる一方、体軸を右傾させた姿勢では、左足の圧力が小さくなって、左足の接地面積が減少し易くなる。各姿勢での計測は、パーソナルコンピュータ１４によって姿勢を指示された被検者が、感圧部４２上で所定時間に亘って静止することにより完了する。なお、図６，８，１０，１２においてグレーで着色された圧力検出部３８が、各測定姿勢での検出結果における足圧作用領域を示している。
【００７７】
さらに、体軸を左傾させた場合の足圧分布については、一般的に、図１１，１２に示す体軸を右傾させた姿勢での足圧分布に対して略左右対称の結果となることから、ここでは図示を省略したが、左傾時についても重心位置の変位量と足圧作用領域の変化量を同様に計測する。また、左右何れかの足の運動機能に障害がある場合などには、体軸の右傾時と左傾時との間で足圧分布に顕著な違いが生じることから、そのような左右のバランスの確認をするためにも、体軸を左右両側へ傾斜させた場合について計測を行うことが望ましい。
【００７８】
そして、体軸を前後左右に傾斜させた姿勢についてそれぞれ計測が完了すると、計測結果である重心位置の変化量と足圧作用領域の変化量が、図１３のような態様で、表示手段としてのパーソナルコンピュータ１４の画面に表示される。なお、計測結果の表示方法として、図１３に示すような画面表示を例示したが、たとえば、音声による評価結果の読み上げや、計測結果に基づいたバランス能力の５段階評価の表示などが、図１３の画面表示と併せて或いはそれとは別に単独で採用され得る。
【００７９】
すなわち、図１３では、被検者が体軸を前後に傾斜させた場合の重心位置の前後方向への変位量が、足裏の接地面積の基準面積に対する変化量との相関を示す前後グラフ６０として示されている。これによれば、前後傾斜において、被検者の重心位置が前後外側へ変位するにしたがって、足裏の接地面積の基準面積に対する割合が小さくなっていることが簡単に把握される。また、足裏の接地面積の基準面積に対する割合に閾値を設定して、閾値よりも大きな接地面積が確保されている場合にのみ重心位置の検出結果を有効とすれば、足裏の接地面積の変化がバランス能力の評価に影響し難くなって、バランス能力を適正に評価することができる。
【００８０】
また、パーソナルコンピュータ１４の画面における前後グラフ６０の下方には、足の側面を示す側面イラスト６２が示されている。この側面イラスト６２は、パーソナルコンピュータ１４の画面の左右において、踵側端が前後グラフ６０の左端と同じ位置に配置されていると共に、爪先側端が前後グラフ６０の右端と同じ位置に配置されており、前後グラフ６０の横軸が足の前後長さに対応していることが簡単に理解されるようになっている。さらに、前後グラフ６０には踵からの前後距離が足の前後長さに対して２０％の測定下限と８０％の測定上限とにそれぞれ破線が表示されており、この破線が足の側面イラスト６２まで達するように延びていることから、被検者の重心位置が足の前後方向においてどのような範囲で変化したのかを、イラストによって簡単に把握できるようになっている。また、本実施形態では、前後傾斜時の重心位置を示す足の側面イラスト６２において、測定下限から測定上限までの領域が他の領域と色分けされており、色彩の違いによって視覚的に把握できるようになっている。
【００８１】
また、図１３では、体軸を左右に傾斜させた場合の重心位置の左右方向への変位量も、足裏の接地面積の基準面積に対する変化量との相関を示す左右グラフ６４として示されている。これによれば、左右傾斜において、重心位置が左右外側へ変位するにしたがって、足裏の接地面積の基準面積に対する割合が小さくなっていることが、直感的に把握可能となっている。
【００８２】
また、パーソナルコンピュータ１４の画面における左右グラフ６４の下方には、両足裏を平面的に示す平面イラスト６６が示されている。この平面イラスト６６は、パーソナルコンピュータ１４の画面の左右において、左足の左端が左右グラフ６４の左端と同じ位置に配置されていると共に、右足の右端が左右グラフ６４の右端と同じ位置に配置されており、左右グラフ６４の横軸が立ち幅に対応していることが簡単に理解されるようになっている。さらに、左右グラフ６４には左足左端からの左右距離が足の立ち幅に対して２０％の測定下限と８０％の測定上限とにそれぞれ破線が表示されており、この破線が足の平面イラスト６６まで達するように延びていることから、被検者の重心位置が足の左右方向においてどのような範囲で変化したのかを、イラストによって簡単に把握できるようになっている。また、本実施形態では、左右傾斜時の重心位置を示す足の平面イラスト６６において、測定下限から測定上限までの領域が他の領域と色分けされており、色彩の違いによって視覚的に把握できるようになっている。
【００８３】
さらに、本実施形態では、左右両足の平均値として、重心位置の変位量と足圧分布（接地面積）の変化量を測定すると共に、左右それぞれの足についても、重心位置の変位量と足圧分布の変化量を各別に測定するようになっており、左右のバランスなども容易に把握できるようになっている。本実施形態では、左右両足の平均値の計測結果に加えて、左右各足ごとの計測結果も表示されているが、たとえば、左右何れかの足についてのみ計測して、片足の計測結果だけを示すようにもできる。なお、図１３の前後および左右のグラフ６０，６４では、左右両足の平均値の計測結果が「全体」として示されていると共に、左右各足の計測結果が「左」および「右」として示されている。
【００８４】
そして、被検者は、かかる計測結果の表示に基づいて、自己のバランス能力を評価することができる。すなわち、図１３にも示すように、たとえば、これらの計測結果において、重心位置の変位幅が足のサイズに対して５０％以上である場合にバランス能力が基準値に対して普通以上であると評価する。一方、５０〜３０％である場合には基準値に対してやや劣ると評価すると共に、３０〜１５％である場合には基準値から劣っていると評価し、さらに、１５％以下である場合には要注意であると評価して、改善の必要性とその程度を認識することができる。もっとも、このような評価基準は、必要に応じて適宜に変更設定されるものであり、具体的には、高齢者や傷病者などのバランス能力を評価する場合と、身体能力に優れたスポーツ選手などのバランス能力を評価する場合とでは、評価基準の数値が異なることは言うまでもない。
【００８５】
本実施形態の表示装置では、重心位置の変位量と足裏の接地割合の変化量とを表示するようになっているが、重心位置の変位速度と変位加速度との少なくとも一方を求める重心変位率演算装置を設けて、重心変位率演算装置が求めた重心位置の変位速度や変位加速度を併せて表示するようにしても良い。なお、重心位置の変位速度や変位加速度は、重心変位に伴って変化するが、例えば初期位置（基準位置）から最大の重心変位点までを継続的に測定して記憶や出力するほか、最大値や平均値等を測定して記憶や出力するようにしても良い。また、重心位置の変位速度と変位加速度は、重心位置の変位量の時間微分によって算出できることから、重心変位率演算装置は、たとえば本実施形態においてセンサコントローラ４０によって構成され得る。
【００８６】
このように重心位置の変位速度や変位加速度を測定して表示すれば、重心位置の変位速度や変位加速度を、身体の能力や状態の判定資料の一つとすることもできる。すなわち、重心位置の変位速度や変位加速度は、加齢に伴って低下する傾向があるとともに障害の程度に応じても変化する場合があり、日々の体調の把握や管理にも参照することができる。そして、重心位置の変位速度や変位加速度を重心変位量と併せて参照することで、身体の能力や状態の判定をより効果的に行うことも可能になる。
【００８７】
ところで、足裏を正しく接地させながら体軸を前後へ動揺させると、一般的に重心が位置し得る前後範囲は、足の最大前後長さに対して１５〜８５％の範囲となり、かかる範囲内での測定によって一般的な健常の程度を判定することも可能であることから、予め測定範囲を当該範囲に限定しておくことにより、演算処理の容易化やそれに伴う装置の小型化、計測結果の信頼性の向上などが図られ得る。同様に、体軸を左右へ動揺させる場合にも、一般的に重心が位置し得る左右範囲は、最大左右立ち幅に対して２０〜８０％の範囲となることから、当該範囲でのみ測定を行っても良い。なお、重心位置の前後方向での測定範囲を足の最大前後長さに対して２０〜８０％に限定したり、重心位置の左右方向での測定範囲を足の最大左右立ち幅に対して３０〜７０％に限定したりすれば、演算処理の負荷低減や装置の小型化などを一層有利に実現することができ得る。なお、本実施形態では、足の前後長さおよび立ち幅に対して２０〜８０％の範囲における重心位置の変位量を、有効な計測結果としている。
【００８８】
また、計測結果は、パーソナルコンピュータ１４に内蔵された記憶装置やその他の記憶装置に保存することも可能であるし、図示しないプリンタによって図１３に示すような計測結果を印刷することも可能である。また、計測結果の保存が不要であれば、計測結果を破棄して次の計測を行う待機状態に移行することもできる。
【００８９】
このような本実施形態に従う構造とされたバランス能力測定装置１０によれば、被検者の姿勢変化時の重心位置の変位量だけでなく、足裏の接地面積の変化量も計測することから、被検者のバランス能力を、重心位置の変位量だけから評価する場合に比して、より正確に評価することができる。すなわち、体軸の傾動によって重心位置の移動が生ぜしめられる際に、足裏の接地面積を計測することで、足裏の全面を感圧部４２に接地させた正しい計測姿勢で計測がされているかどうか、正しい計測姿勢をどの程度まで実現しているかを把握することができる。それ故、前傾時に踵が浮いたり、後傾時に爪先が浮いたり、左傾時および右傾時に片足立ちになったりすることで、バランス能力が実際よりも過大に評価されるのを防いで、実際のバランス能力をより正確に把握することが可能となる。
【００９０】
さらに、重心位置の変位量が予め設定された基準重心位置からの変位量として求められると共に、基準重心位置が圧力検出部３８によって検出される足圧の作用領域からに基づいて決定されることから、感圧部４２における被検者の立つ位置などによって計測結果に誤差が生じるのを防ぐことができて、バランス能力を安定して測定することができる。
【００９１】
特に、足圧作用領域の前後長さ寸法と左右幅寸法を求めて、重心位置の変位量をそれら前後長さ寸法と左右幅寸法に対する寸法割合として求めることにより、重心位置の変位量の測定結果を、被検者の足の大きさの違い、ひいては被検者の体格の違いを考慮しながら評価し易くすることができる。すなわち、体格が小さい被検者は、体格が大きい被検者に対して、同等のバランス能力を備えていたとしても、重心位置の変位量が小さくなることから、重心位置の変位量の計測結果を絶対値として比較すると体格が小さい被検者のバランス能力が過小評価されることになる。そこで、重心位置の変位量を体格と相関性を有する足の大きさに対する相対値として、それに基づいてバランス能力を評価することにより、体格差によるバランス能力の評価のばらつきを防いで、より正確な評価を行うことができる。なお、このような足圧作用領域の前後長さ寸法と左右幅寸法を求めて、重心位置の変位量をそれら前後長さ寸法と左右幅寸法に対する寸法割合として求める構成は、本発明とはまた別の発明としても成立し得る。
【００９２】
さらにまた、体軸傾動時の足裏接地面積の変化量は、面積の絶対値ではなく、初期立位での足裏接地面積（基準面積）に対する比として求められる。それ故、基準面積が小さい小柄な被検者と、基準面積が大きい大柄な被検者において、接地面積変化の計測結果に違いが生じ難く、計測結果に基づいたバランス能力の評価を安定して行うことができる。
【００９３】
また、センサコントローラ４０は、圧力分布センサ２０の検出結果から左足の圧力作用領域（左足検出領域）と右足の圧力作用領域（右足検出領域）とを区別する左右区別装置としての機能を有しており、左足検出領域と右足検出領域のそれぞれに対して重心位置の変位量と圧力作用領域の変化量を各別に求めることができる。これによれば、左右の足の筋力などのバランスを確認することができて、たとえば、片足を負傷した場合のリハビリテーションなどにおいて左右の足のバランスから機能の回復度合いを確認することもできる。
【００９４】
また、図１３に示すように、横軸が足後端又は足左端から重心位置までの距離の足長又は立ち幅に対する比、縦軸が足裏接地面積の基準面積に対する比とされたグラフエリアに、同時刻に計測された重心位置の変位量と接地面積の変化量が経時的に表示されるようになっている。このように、計測結果の表示画面において、重心位置の変位量と足圧作用領域の変化量が相互に関連した態様で表示されることから、重心位置の移動が適正な計測姿勢で行われたものであるか否かを容易に把握することができる。しかも、計測結果が所定の時間に亘る経時的な測定情報として直交二次元座標上の各軸値をもってグラフ表示されることにより、計測時間全体における重心位置の移動と計測姿勢の変化をグラフ形状などから簡単に把握することができる。
【００９５】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、圧力分布センサの具体的な構造は、特に限定されるものではなく、たとえば歪ゲージを用いた面圧センサなど、各種公知の構造が採用され得る。また、足圧作用領域を検出する圧力分布センサとは別に、重心位置を検出する重心センサとして例えば特許文献１に記載の如きロードセルなどを採用することも可能である。
【００９６】
また、電極３４ａ，３４ｂおよび圧力検出部３８の数や配置、形状なども特に限定されない。さらに、測定面を構成する感圧部４２の窓部２２から露出する部分は、形状や面積を適宜に変更され得るが、被検者が感圧部４２に立位で足を載せることができる大きさおよび形状とされる。また本発明では特に必要でないが、測定面に足形などの表示をして使用者が測定面に乗ることを促すようにしても良い。
【００９７】
さらに、前記実施形態では、検出装置や演算装置、さらには左右区別装置が、何れも測定装置本体１２に内蔵されたセンサコントローラ４０によって構成されているが、それらは測定装置本体１２に外付けされていても良く、たとえば重心位置の変位量や足圧作用領域の面積変化量などを演算する演算装置が、測定装置本体１２に外付けされてセンサコントローラ４０に接続されるパーソナルコンピュータ１４によって構成されるようにしても良い。
【００９８】
また、重心位置の変位量および足圧作用領域の面積は、ある程度の時間に亘って継続して計測される必要があるが、必ずしも連続的に計測される必要はなく、たとえば所定の時間間隔をもって断続的に計測されるようにしても良い。
【００９９】
また、重心位置の変位方向と同じ方向で足圧作用領域の変化量を求めるに際しては、予め重心位置の変位方向を被検者に指定しておくと共に、特定された当該変位方向における重心位置の変位量と足圧作用領域の変化量を測定することも可能である。更にまた、足圧作用領域の変化量として、特定された当該変位方向で感圧検出された足圧の両端部間の距離を基準面積である基準距離とみなすと共に、当該変位方向で感圧検出される足圧の両端部間の距離の変化量を面積変化量である距離変化量とみなし、基準距離に対する距離変化量の割合で足裏の部分的な浮き上がりを評価することも可能である。
【０１００】
また、前記実施形態では、基準重心位置からの重心位置の変位量が、足圧作用領域の全幅寸法に対する寸法割合として求められているが、たとえば、重心位置の実際の変位量が絶対値として求められても良い。なお、前記重心変位量演算装置が、重心変位方向における前記足圧作用領域の全幅寸法を、前記足圧領域検出装置で検出される該足圧作用領域の検出信号に基づいて求めると共に、該足圧作用領域の全幅寸法に対する前記基準重心位置からの前記重心位置の変位量の幅方向寸法割合をもって、該重心位置の変位量を求める構成は、必ずしも本発明の好適な態様としてのみ採用されるものではなく、本発明とは別の発明としても成立し得るものである。
【０１０１】
また、表示装置は、計測結果をリアルタイムで処理して表示するものであっても良いし、計測データを記憶しておいて、計測完了後に実測結果として表示するものであっても良い。
【符号の説明】
【０１０２】
１０：バランス能力測定装置、１２：測定装置本体、１４：パーソナルコンピュータ（表示装置、２０：圧力分布センサ、３８：圧力検出部、４０：センサコントローラ（重心検出装置，足圧領域検出装置，重心変位量演算装置，足圧作用領域変化量演算装置，左右区別装置）、４２：感圧部（測定面）
【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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【図１３】
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