(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車椅子の駆動輪のホイールフレームであって、
前記車椅子のケージから延びる車軸が挿入され、該車軸に対して回転自在に取り付けられている筒状のハブと、
前記ハブが挿入される挿入孔が形成された六軸力センサと、
前記車椅子のハンドリムが取り付けられ、前記六軸力センサの荷重入力部分から径方向外方に延びる第１支持部材とを備えていることを特徴とするホイールフレーム。
【請求項２】
請求項１のホイールフレームにおいて、
前記ハブから径方向外方に延びる第２支持部材を備え、
前記第１支持部材は、前記六軸力センサの径方向内方の部分に取り付けられ、
前記第２支持部材は、前記六軸力センサの径方向外方の部分に取り付けられていることを特徴とするホイールフレーム。
【請求項３】
請求項２に記載のホイールフレームにおいて、
前記第２支持部材は、外周面にタイヤが嵌合される環状のリム部を有していることを特徴とするホイールフレーム。
【請求項４】
請求項１に記載のホイールフレームにおいて、
前記ハブの前記ケージ側となる端部から径方向外方に延びる第２支持部材を備え、
前記六軸力センサは、前記ハブの前記ケージ側となる端部とは反対側の端部から挿入され、
前記六軸力センサの前記挿入孔の内径は、前記ハブを挿入した際に、該ハブの外周面と所定の間隔を形成する大きさであり、
前記第１支持部材は、前記ケージ側となる方向に突出する第１取付部を有し、
前記第２支持部材は、前記ケージ側となる方向とは反対方向に突出する第２取付部を有し、
前記六軸力センサは、前記第１取付部を介して前記第１支持部材に取り付けられ、前記第２取付部を介して前記第２支持部材に取り付けられていることを特徴とするホイールフレーム。
【請求項５】
請求項１に記載のホイールフレームにおいて、
前記六軸力センサの前記挿入孔は、該六軸力センサを貫く貫通孔であり、
前記六軸力センサの軸線方向の長さは、前記ハブの軸線方向の長さよりも短く形成されていることを特徴とするホイールフレーム。
【請求項６】
請求項１に記載のホイールフレームにおいて、
前記ハブから径方向外方に延びる第２支持部材と、前記六軸力センサの検出結果を無線で接続された受信機に向けて送信する発信機とを備え、
前記第２支持部材は、軸線方向に肉抜きされ、
前記発信機は、前記第２支持部材の肉抜きされた部分に配置されていることを特徴とするホイールフレーム。
【請求項７】
請求項１に記載のホイールフレームを有していることを特徴とする駆動輪。
【請求項８】
請求項７の駆動輪を備えていることを特徴とする車椅子。
【請求項１２】
車輪を備えた車輪型移動体と、エルゴメータと、前記車輪型移動体の搭乗者の姿勢を検出する姿勢検出器と、算出装置とを備え、
前記車輪は、前記搭乗者からの入力された駆動力を前記車輪の車軸へ伝達する入力部材と、前記車軸に加わる多軸力を検出する六軸力センサとを有し、
前記エルゴメータは、前記車輪型移動体の前記車輪に接触するように配置され、該車輪の回転に伴って回転するローラと、前記ローラの回転状態を検出する回転検出器とを有し、
前記算出装置は、前記車輪型移動体の前記六軸力センサからの検出情報と、前記エルゴメータの前記回転検出器からの検出情報と、前記姿勢検出器からの検出情報とに基づいて、前記搭乗者の関節トルク又は筋力を推定するように構成されていることを特徴とする測定システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の測定システムにおいて、
前記車輪型移動体は、車椅子であり、
前記車輪は、駆動輪であり、
前記駆動輪のホイールフレームは、前記車椅子のケージから延びる前記車軸が挿入され、該車軸に対して回転自在に取り付けられている筒状のハブと、前記ハブが挿入される挿入孔が形成された前記六軸力センサと、前記車椅子のハンドリムである前記入力部材が取り付けられ、前記六軸力センサの荷重入力部分から径方向外方に延びる第１支持部材とを有していることを特徴とする測定システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の測定システムにおいて、
前記エルゴメータは、前記ローラに駆動制動力を付与するモータと、前記ローラに接続され、前記ローラに加えられた重量による影響を軽減する方向の慣性モーメントを発生させるフライホイールを有していることを特徴とする測定システム。
【請求項１５】
請求項１２に記載の測定システムにおいて、
測定条件を設定する測定条件設定部と、
前記エルゴメータの状況を認識するための測定状況検出部と、
前記搭乗者が前記車輪型移動体に対して入力する駆動力を検出する駆動力検出部と、
前記搭乗者の姿勢を認識する姿勢認識部と、
前記搭乗者の関節トルク及び筋力を推定する搭乗者情報推定部とを備えていることを特徴とする測定システム。
【請求項１６】
請求項１２に記載の測定システムにおいて、
前記エルゴメータの測定条件、前記エルゴメータの測定状況、前記搭乗者の姿勢、前記搭乗者の入力の大きさ、前記搭乗者の関節トルク、及び、前記搭乗者の筋力の少なくとも１つを表示するモニタを備えていることを特徴とする測定システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の測定システムにおいて、
前記モニタは、前記車輪型移動体に前記搭乗者が搭乗した際に該搭乗者の顔の下方となる位置に配置された第１モニタと、前記車輪型移動体の前方に配置された第２モニタとからなることを特徴とする測定システム。
【請求項１８】
請求項１２に記載の測定システムにおいて、
前記姿勢検出器は、前記搭乗者を撮影するカメラと、前記カメラによる撮影画像に基づいて前記搭乗者の姿勢を算出する姿勢算出部とからなることを特徴とする測定システム。
【請求項１９】
請求項１２に記載の測定システムにおいて、
前記回転検出器は、前記ローラのトルク及び回転速度の少なくとも一方を測定するためのトルクメータであることを特徴とする測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搭乗者の動作を測定するために用いられる車椅子の駆動輪のホイールフレーム、そのホイールフレームを用いた駆動輪、その駆動輪を用いた車椅子、その車椅子を用いた測定に適したエルゴメータ、並びに、その車椅子及びエルゴメータを用いた測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搭乗者がハンドリムを介して車椅子に加える駆動力（操作時にハンドリムに加わる力）を測定するために、ホイール表面にハンドリムを支持する複数の支持部材の各々に、歪みゲージを設置した車椅子が知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
また、トラックレースやマラソン等で用いられる車椅子について測定を行う際には、特許文献１に記載のような車椅子と、エルゴメータとが併用されることがある。【０００４】
この種のエルゴメータとしては、車椅子の一対の駆動輪の各々に接触するように配置され、その駆動輪の回転に伴って回転する一対のローラと、ローラのトルク及び回転速度等を検出する検出器と、ローラに駆動制動力を付与するモータとを備えたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１９２８７５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、特許文献１に記載の従来の車椅子の駆動輪では、検出器として歪みゲージを用いているので、駆動力の大きさは測定できるものの、その力の方向等を詳細に測定することはできなかった。【０００７】
そこで、検出器として、歪みゲージに代わって、力の方向も詳細に測定可能な六軸力センサを用いる方法が考えられる。しかし、ハンドリムを支持する複数の支持部材の各々に一般的に用いられている六軸力センサを設置すると、軸線方向及び径方向のいずれにおいても、駆動輪のサイズが大型化し、重量も非常に大きくなってしまうという問題が生じる。【０００８】
また、複数の六軸力センサを用いた場合には、ハンドリムからホイールフレームに作用する力（六軸力）は、全ての六軸力センサの合力として検出される。しかし、この合力は、ホイールフレームに加わる内力（例えば、路面反力等でホイールフレームが変形して発生する内力）の影響を受けやすい。そのため、複数の六軸力センサを用いて測定を行うと、各々の六軸力センサの特性が厳密に一致していない限り、検出精度が低下してしまうという問題が生じる。【０００９】
また、駆動輪の重量が増加すると、その駆動輪で発生する慣性モーメントも測定する上で無視できない大きさとなる。そのため、一般的な重量の車椅子に対応するように構成されたエルゴメータを用いて測定状況を再現して測定を行う場合、その慣性モーメントの影響によって再現性が低下し、精確な測定が行えなくなってしまうという問題が生じる。【００１０】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、駆動輪の重量の増加及びサイズの大型化を抑制しつつ、駆動力の大きさ及び方向を詳細に測定することができるホイールフレーム、そのホイールフレームを用いた駆動輪、その駆動輪を用いた車椅子、その車椅子を用いた測定に適したエルゴメータ、並びに、その車椅子及びエルゴメータを用いた測定システムに関する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のホイールフレームは、車椅子の駆動輪のホイールフレームであって、前記車椅子のケージから延びる車軸が挿入され、該車軸に対して回転自在に取り付けられている筒状のハブと、前記ハブが挿入される挿入孔が形成された六軸力センサと、前記車椅子のハンドリムが取り付けられ、前記六軸力センサの荷重入力部分から径方向外方に延びる第１支持部材とを備えていることを特徴とする。【００１２】
このように、本発明のホイールフレームでは、ハンドリムに加わる力（すなわち、駆動力）を六軸力センサによって測定するので、駆動力を６分力（直交する３つの軸方向の各々の力とその各々の軸まわりのモーメント）として検出できる。【００１３】
また、このホイールフレームでは、第１支持部材を介してハンドリムを接続しているので、１つの六軸力センサで、ハンドリムのいずれの場所に加わった力でも検出できるようになっている。このように必要な六軸力センサの数を抑えることによって、このホイールフレームを用いて構成される駆動輪では、重量の増加が抑制されている。【００１４】
また、このホイールフレームでは、１つの六軸力センサを用いているので、路面反力等でホイールフレームが変形したこと等によってホイールフレームに内力が発生したとしても、複数の六軸力センサを用いた場合に比べて、その内力の影響を受けにくくなっている。その結果、検出精度の低下が抑制されている。【００１５】
さらに、このホイールフレームでは、六軸力センサの挿入孔にハブを挿入する構成となっている。すなわち、ホイールフレームの厚さが最も厚いハブの近傍部分（すなわち、ホイールフレームの径方向における中心部分）に、六軸力センサが配置されている。そのため、六軸力センサを配置したことによって、このホイールフレームを用いて構成される駆動輪の軸線方向の大きさが、大型化することがない。【００１６】
したがって、本発明のホイールフレームによれば、このホイールフレームを用いて構成される駆動輪の重量の増加及びサイズの大型化を抑制しつつ、駆動力の大きさ及び方向を詳細に測定することができる。【００１７】
また、本発明の車椅子用ホイールにおいては、前記ハブから径方向外方に延びる第２支持部材を備え、前記第１支持部材は、前記六軸力センサの径方向内方の部分に取り付けられ、前記第２支持部材は、前記六軸力センサの径方向外方の部分に取り付けられていることが好ましい。【００１８】
このように構成すると、六軸力センサの荷重入力部分を、ホイールフレームの径方向中心近傍に集中させることができる。これにより、その荷重入力部分に加わる慣性モーメントの影響をさらに抑えることができるので、駆動力の大きさ及び方向をさらに詳細に測定をすることができる。【００１９】
また、本発明の車椅子用ホイールフレームにおいては、第２支持部材を備える構成である場合、前記第２支持部材は、外周面にタイヤが嵌合される環状のリム部を有していることが好ましい。【００２０】
このように、六軸力センサを支持するための第２支持部材とタイヤを嵌合するための部材とを一体化することにより、さらに重量の増加を抑制することができる。【００２１】
また、本発明の車椅子用ホイールにおいては、前記ハブの前記ケージ側となる端部から径方向外方に延びる第２支持部材を備え、前記六軸力センサは、前記ハブの前記ケージ側となる端部とは反対側の端部から挿入され、前記六軸力センサの前記挿入孔の内径は、前記ハブを挿入した際に、該ハブの外周面と所定の間隔を形成する大きさであり、前記第１支持部材は、前記ケージ側となる方向に突出する第１取付部を有し、前記第２支持部材は、前記ケージ側となる方向とは反対方向に突出する第２取付部を有し、前記六軸力センサは、前記第１取付部を介して前記第１支持部材に取り付けられ、前記第２取付部を介して前記第２支持部材に取り付けられていることが好ましい。【００２２】
このように構成すると、六軸力センサは、第１支持部材及び第２支持部材の取付部以外での接触が抑制できるので、六軸力センサと他の構成部材との接触部分を最小限に抑えることができる。これにより、ハンドリムを介して入力される搭乗者の力以外の力が六軸力センサに入力されることが防止されてノイズが低減されるので、駆動力の大きさ及び方向をさらに詳細に測定することができる。【００２３】
また、本発明の車椅子用ホイールにおいては、前記六軸力センサの前記挿入孔は、該六軸力センサを貫く貫通孔であり、前記六軸力センサの軸線方向の長さは、前記ハブの軸線方向の長さよりも短く形成されていることが好ましい。【００２４】
このように構成すると、六軸力センサを軸線方向においてホイールの内部に収容することができる。これにより、駆動輪の軸線方向における大型化をさらに防止することができる。また、六軸力センサの搭乗者又はケージへの接触を防止することができる。【００２５】
また、本発明の車椅子用ホイールにおいては、前記ハブから径方向外方に延びる第２支持部材と、前記六軸力センサの検出結果を無線で接続された受信機に向けて送信する発信機とを備え、前記第２支持部材は、軸線方向に肉抜きされ、前記発信機は、前記第２支持部材の肉抜きされた部分に配置されていることが好ましい。【００２６】
このように構成すると、発信機をホイールフレームの内部に配置することができるので、発信機を配置したことによる駆動輪の軸線方向における大型化を防止できる。また、発信機から送信される信号が、ホイールフレームの構成部材によって妨げられにくくなる。これにより、検出精度が向上するので、駆動力の大きさ及び方向をさらに詳細に測定することができる。【００２７】
また、上記目的を達成するために、本発明の駆動輪は、上記のいずれかのホイールフレームを有していることを特徴とする。【００２８】
このように、本発明の駆動輪によれば、上記のいずれかのホイールフレームを用いて駆動輪を構成しているので、駆動輪の重量の増加及びサイズの大型化を抑制しつつ、駆動力の大きさ及び方向を詳細に測定することができる。【００２９】
また、上記目的を達成するために、本発明の車椅子は、上記の駆動輪を備えていることを特徴とする。【００３０】
このように、本発明の車椅子によれば、上記の駆動輪を備えているので、駆動輪、ひいては車椅子全体としての重量の増加及びサイズの大型化を抑制しつつ、駆動力の大きさ及び方向を詳細に測定することができる。【００３１】
また、上記目的を達成するために、本発明のエルゴメータは、車椅子の駆動輪に接触するように配置され、該駆動輪の回転に伴って回転するローラと、前記ローラの回転状態を検出する検出器と、前記ローラに駆動制動力を付与するモータと、前記ローラに接続されたフライホイールとを備え、前記フライホイールは、前記ローラに加えられた重量による影響を軽減する方向の慣性モーメントを発生させるように構成されていることを特徴とする。【００３２】
このように、本発明のエルゴメータは、ローラと接続されたフライホイールを備えている。そして、そのフライホイールは、ローラに加えられた重量による影響を軽減する方向の慣性モーメントを発生させるものとなっている。【００３３】
具体的には、エルゴメータ上で駆動輪を駆動したときに駆動輪の軸まわりに発生する慣性モーメントを、検出器を備えない通常の車椅子で実際の路面を走行（以下、「実走行」という。）したときに駆動輪の軸まわりに発生する慣性モーメントに一致させるように、フライホイールの慣性モーメントが設定されている。【００３４】
さらに具体的には、測定時における、フライホイールを含む装置全体の慣性モーメントを車椅子の駆動輪の軸まわりの慣性モーメントに等価変換した値が、実走行時における、車体と搭乗者の質量を車椅子の駆動輪の軸まわりの慣性モーメントに等価変換した値と、車椅子の駆動輪以外の車輪の慣性モーメントを駆動輪の軸まわりの慣性モーメントに等価変換した値と、車椅子の駆動輪の慣性モーメントの値との合計に一致するように、フライホイールの慣性モーメントが設定されている。【００３５】
これにより、測定対象である車椅子の実走行で用いられる駆動輪よりも重い駆動輪を備えたもの（例えば、上記のいずれかのホイールフレームを用いて構成された駆動輪を備えたもの）であっても、その駆動輪からローラに加えられる重量による影響は、フライホイールによってキャンセルされ、抑制される。【００３６】
したがって、本発明のエルゴメータによれば、上記の車椅子のように駆動輪の重量が重い車椅子であっても、その重量による影響が抑制されるので、精確な測定を行うことができる。【００３７】
また、本発明のエルゴメータにおいては、前記フライホイールは、前記慣性モーメントを変更可能な可変フライホイールであることが好ましい。【００３８】
このように構成すると、様々な重量の車椅子や搭乗者を対象として、精確な測定を行うことができる。【００３９】
また、上記目的を達成するために、本発明のエルゴメータは、車椅子の駆動輪に接触するように配置され、該駆動輪の回転に伴って回転するローラと、前記ローラの回転状態を検出する検出器と、前記ローラに駆動制動力を付与するモータと、前記ローラに接続され、交換可能なフライホイールとを備え、前記フライホイールは、前記ローラに加えられた重量による影響を軽減する方向の慣性モーメントが各々異なる複数のフライホイールのうちから選択された１つのフライホイールであることを特徴とする。【００４０】
このように、本発明のエルゴメータは、ローラに接続されたフライホイールを備えている。そして、そのフライホイールは、ローラに加えられた重量による影響を軽減する方向の慣性モーメントを発生させるものとなっている。【００４１】
これにより、測定対象である車椅子の実走行で用いられる駆動輪よりも重いもの（例えば、上記のホイールフレームを用いたもの）であっても、その駆動輪からローラに加えられる重量による影響は、フライホイールによってキャンセルされ抑制される。【００４２】
また、発生させる慣性モーメントの異なるフライホイールを複数備え、その複数のフライホイールのうちから、ローラとモータとの間に配置されるフライホイールを選択するように構成されているので、様々な重量の車椅子を測定の対象とすることができる。【００４３】
したがって、本発明のエルゴメータによれば、上記の車椅子のように駆動輪の重量が重い車椅子を複数対象としても、その重量による影響が抑制されるので、精確な測定を行うことができる。【００４４】
また、本発明の測定システムは、上記の車椅子と、上記いずれかのエルゴメータと、前記車椅子の搭乗者の姿勢を検出する姿勢検出器と、算出装置とを備え、前記算出装置は、前記車椅子の前記六軸力センサからの検出情報と、前記エルゴメータの前記検出器からの検出情報と、前記姿勢検出器からの検出情報とに基づいて、前記搭乗者の関節トルク又は筋力を推定するように構成されていることを特徴とする。【００４５】
このように、姿勢検出器を併用しつつ、上記の車椅子及びエルゴメータを用いて測定を行うことによって、搭乗者の関節トルク又は筋力を精確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施形態に係る測定システムの概略構成を示す側面図。
【図２】図１の測定システムの平面図。
【図３】図１の測定システムの車椅子の駆動輪のホイールフレームの斜視図。
【図４】図３のホイールフレームの要部を拡大して示すＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】図１の測定システムのエルゴメータの構成を示す斜視図。
【図６】図１の測定システムの制御装置のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、図面を参照して、実施形態に係る測定システムＳについて説明する。なお、測定システムＳは、トラックレースやマラソン等で用いられる車椅子１についての測定を行うものであるが、本発明の測定システムは、競技用の車椅子以外の車椅子についても測定を行うことができるものである。
【００４８】
図１及び図２に示すように、測定システムＳは、車椅子１が載置される筐体２と、筐体２に内蔵されているエルゴメータ３と、車椅子１の搭乗者の姿勢を撮影する４つのカメラ４（姿勢検出器）と、搭乗者に測定結果等のデータを認識させるための表示機器である２つのモニタ５と、車椅子１の位置を固定するための固定部材６と、図１では不図示の制御装置７（図６参照）と、図１では不図示の入力端末８（図６参照）とを備えている。
【００４９】
図１に示すように、車椅子１は、ケージ１１と、ケージ１１の前方に延設された車体フレーム１２と、車体フレーム１２の前端部に枢支されたフロントフォーク１３と、フロントフォーク１３の後端部に取り付けられた操舵用のハンドル１４と、フロントフォーク１３の前端部に保持された前輪１５と、ケージ１１の左右に取り付けられた一対の後輪１６（駆動輪）と、それぞれの後輪１６のケージ１１とは反対側の面に取り付けられた一対のハンドリム１７とを備えている。
【００５０】
図２に示すように、ケージ１１は、上部が開放され、その内部には搭乗者が着座する着座用シート１１ａが配置されている。
【００５１】
フロントフォーク１３は、車体フレーム１２の先端部に回動自在に枢支されている。フロントフォーク１３の後端部には、ハンドル１４が取り付けられている。また、フロントフォーク１３の前端部には、前輪１５が回転自在に保持されている。そのため、車椅子１では、そのハンドル１４を操作することにより、フロントフォーク１３を介して前輪１５の向きを変更して、車椅子１を所望の方向に旋回させることができるようになっている。
【００５２】
後輪１６は、ホイールフレーム１６ａと、ホイールフレーム１６ａに嵌合されたタイヤ１６ｂとで構成されている。後輪１６は、ケージ１１の左右方向に延設された車軸１１ｂ（図４参照）を介して、上方ほどケージ１１側の中心側に近づくように傾斜した状態で、ケージ１１に回転自在に取り付けられている。
【００５３】
それぞれのハンドリム１７は、対応する後輪１６と一体的に回転可能となるように、対応する後輪１６に固定されている。そのため、車椅子１では、搭乗者がハンドリム１７を介して駆動力を後輪１６に伝達して、車椅子１を走行させることができるようになっている。
【００５４】
ここで、図３及び図４を参照して、後輪１６について詳細に説明する。
【００５５】
後輪１６は、ホイールフレーム１６ａと、ホイールフレーム１６ａに嵌合されたタイヤ１６ｂ（図３及び図４では不図示）とで構成されている。
【００５６】
ホイールフレーム１６ａは、図３及び図４に示すように、筒状のハブ１６ｃと、ハブ１６ｃのケージ１１側の端部から径方向に拡がるホイールフレーム本体部である内側フランジ１６ｄ（第２支持部材）と、ハブ１６ｃが挿入されている環状の六軸力センサ１６ｅと、ホイールフレーム１６ａのケージ１１側とは反対側の面の、ハブ１６ｃ近傍からハンドリム１７近傍までの領域を覆う環状のカバーである外側フランジ１６ｆ（第１支持部材）と、内側フランジ１６ｄの肉抜き部分に配置された複数の発信機１６ｇとを備えている。
【００５７】
なお、図３及び図４では省略しているが、後輪１６は、ホイールフレーム１６ａのケージ１１側とは反対側の面の、ハンドリム１７近傍の領域から径方向外方の周縁部までを覆うカバーも備えている。
【００５８】
ハブ１６ｃは、図４に示すように、筒状の部材である。ハブ１６ｃには、車椅子１のケージ１１から延びる車軸１１ｂが挿入されている。そのためハブ１６ｃ（ひいては、ホイールフレーム１６ａ全体）は、ベアリング１８を介して、車軸１１ｂの回転軸線ａ１を中心として、回転自在となっている。
【００５９】
内側フランジ１６ｄは、図３及び図４に示すように、ハブ１６ｃ側（内周側）から順に、ハブ１６ｃに連設された円板状の円板部１６ｄ１、筒状の第１リム部１６ｄ２、放射状に延びる複数の棒状の第１リブ部１６ｄ３、環状の第２リム部１６ｄ４、放射状に延びる複数の棒状の第２リブ部１６ｄ５、外周面にタイヤ１６ｂが嵌合される環状の第３リム部１６ｄ６を有している。
【００６０】
円板部１６ｄ１は、ハブ１６ｃの外周面から六軸力センサ１６ｅの外周部を超える位置まで径方向外方に向かって延びる円板状に形成されている。円板部１６ｄ１の外周部には、ケージ１１側から離れる側に向かって突出する第１突出部１６ｄ１ａ（第２取付部）が形成されている。
【００６１】
その第１突出部１６ｄ１ａに対し、環状の六軸力センサ１６ｅは、その径方向外方の部分（具体的には、後述する取付部１６ｅ３）のケージ１１側の面で、複数の第１取付ネジ１９ａによって取り付けられている。そのため、六軸力センサ１６ｅのケージ１１側の面と内側フランジ１６ｄの円板部１６ｄ１との間には、その第１突出部１６ｄ１ａ以外の部分において、隙間が形成されている。
【００６２】
第１リム部１６ｄ２は、円板部１６ｄ１の外周側の端部から六軸力センサ１６ｅの外周面に沿って軸線方向に延びる筒状に形成されている。第１リム部１６ｄ２には、そのケージ１１側の端部の内周面（すなわち、円板部１６ｄ１との連結部分近傍）において、内方に向かって突出する第２突出部１６ｄ２ａが形成されている。
【００６３】
その第２突出部１６ｄ２ａに対し、環状の六軸力センサ１６ｅは、ケージ１１側の端部の外周面でのみ接触している。そのため、六軸力センサ１６ｅと内側フランジ１６ｄの第１リム部１６ｄ２との間には、その第２突出部１６ｄ２ａ以外の部分において、隙間が形成されている。
【００６４】
第１リブ部１６ｄ３は、第１リム部１６ｄ２の外周面から径方向外方に向かって放射状に延びる複数の棒状の部材として形成されている。第１リブ部１６ｄ３が棒状の部材として形成されているので、内側フランジ１６ｄは、第１リム部１６ｄ２と第２リム部１６ｄ４との間で、軸線方向に肉抜きされた形状となっている。
【００６５】
また、第１リブ部１６ｄ３のケージ１１側の面は、径方向外方に向かうにつれて、軸線方向において薄くなるように、ケージ１１から離れるように傾斜している。そのため、ホイールフレーム１６ａは、全体として径方向外方側ほど薄くなっている。
【００６６】
第２リブ部１６ｄ５は、第２リム部１６ｄ４の外周面から径方向外方に向かって放射状に延びる複数の棒状の部材として形成されている。第２リブ部１６ｄ５が棒状の部材として形成されているので、内側フランジ１６ｄは、第２リム部１６ｄ４と第３リム部１６ｄ６との間で、軸線方向に肉抜きされた形状となっている。
【００６７】
六軸力センサ１６ｅは、図３及び図４に示すように、中央部に挿入孔１６ｅ１が形成された円板状の部材であり、その厚さは、ハブ１６ｃの軸線方向の長さよりも薄く形成されている。六軸力センサ１６ｅは、内周側に入力部１６ｅ２（荷重入力部分）が設けられ、外周側に取付部１６ｅ３が設けられ、入力部１６ｅ２と取付部１６ｅ３との間に検出部１６ｅ４が設けられている。
【００６８】
挿入孔１６ｅ１は、貫通孔として形成されている。この挿入孔１６ｅ１には、ケージ１１側から、ハブ１６ｃが挿通されている。また、挿入孔１６ｅ１の内径は、ハブ１６ｃの外径よりも十分に大きく形成されている。そのため、六軸力センサ１６ｅを内側フランジ１６ｄに取り付けた際には、挿入孔１６ｅ１の内周面とハブ１６ｃの外周面との間に、所定の間隔が形成される。
【００６９】
六軸力センサ１６ｅでは、挿入孔１６ｅ１を貫通孔と形成しており、また、六軸力センサ１６ｅの厚さをハブ１６ｃの軸線方向の長さよりも薄く形成している。そのため、六軸力センサ１６ｅは、軸線方向において、内側フランジ１６ｄから突出することがなく、ホイールフレーム１６ａの内部に収容された状態となっている。
【００７０】
入力部１６ｅ２は、六軸力センサ１６ｅの径方向内方の部分である。入力部１６ｅ２のケージ１１側とは反対側の面には、複数の第２取付ネジ１９ｂによって、外側フランジ１６ｆが取り付けられている。
【００７１】
取付部１６ｅ３は、六軸力センサ１６ｅの径方向外方の部分である。取付部１６ｅ３は、ケージ１１側の面で、複数の第１取付ネジ１９ａによって、内側フランジ１６ｄに取り付けられている。
【００７２】
このように、六軸力センサ１６ｅでは、ハンドリム１７を取り付けるための外側フランジ１６ｆが取り付けられる入力部１６ｅ２を六軸力センサ１６ｅの径方向内方とし、六軸力センサ１６ｅを内側フランジ１６ｄに取り付けるための取付部１６ｅ３を六軸力センサ１６ｅの径方向外方としている。
【００７３】
すなわち、六軸力センサ１６ｅでは、荷重入力部分である入力部１６ｅ２を、ホイールフレーム１６ａの径方向中心近傍に集中させている。これにより、六軸力センサ１６ｅでは、その入力部１６ｅ２に加わる慣性モーメントの影響を抑えている。
【００７４】
検出部１６ｅ４は、入力部１６ｅ２と取付部１６ｅ３との間とに設けられている。検出部１６ｅ４は、入力部１６ｅ２及び取付部１６ｅ３の材料よりも低剛性の材料で形成されており、歪みゲージが設けられている。その歪みゲージは、ハンドリム１７から、外側フランジ１６ｆ及び入力部１６ｅ２を介して入力された力に応じて歪むようになっている。
【００７５】
このように、六軸力センサ１６ｅでは、検出を行う部分である検出部１６ｅ４よりも、取り付けのために用いられる入力部１６ｅ２及び取付部１６ｅ３を十分に高い剛性をもつ材料で形成している。これにより、入力部１６ｅ２及び取付部１６ｅ３の変形を防止して、検出部１６ｅ４に伝わる力を安定させて、検出精度を向上させている。
【００７６】
外側フランジ１６ｆは、図３及び図４に示すように、ハブ１６ｃから内側フランジ１６ｄの第２リム部１６ｄ４の内側までを覆う円板状の部材として構成されている。
【００７７】
外側フランジ１６ｆの径方向内方の周縁部には、ケージ１１側に向かって突出する第３突出部１６ｆ１（第１取付部）が形成されている。
【００７８】
その第３突出部１６ｆ１に対し、環状の六軸力センサ１６ｅは、その径方向内方の部分（具体的には、入力部１６ｅ２）のケージ１１側とは反対側の面で、複数の第２取付ネジ１９ｂによって取り付けられている。そのため、六軸力センサ１６ｅのケージ１１側とは反対側の面と外側フランジ１６ｆとの間には、その第３突出部１６ｆ１以外の部分において、隙間が形成されている。
【００７９】
外側フランジ１６ｆの外周部には、ハンドリム１７のハンドリム本体部１７ａが、複数の支持部材１７ｂを介して、固定されている。
【００８０】
このように、外側フランジ１６ｆは、六軸力センサ１６ｅの入力部１６ｅ２から径方向外方に向かって（すなわち、ハンドリム１７に向かって）延びている。そのため、ハンドリム１７に加えられる力（すなわち、駆動力）は、この外側フランジ１６ｆを介して、六軸力センサ１６ｅの入力部１６ｅ２に入力される。
【００８１】
発信機１６ｇは、不図示の受信機に向かって、六軸力センサ１６ｅの検出結果を無線で送信する。発信機１６ｇは、図３及び図４に示すように、内側フランジ１６ｄの第１リム部１６ｄ２と、第１リブ部１６ｄ３と、第２リム部１６ｄ４とで構成された肉抜き部分に配置されている。
【００８２】
このように、発信機１６ｇは内側フランジ１６ｄの肉抜きされた部分に配置されているので、発信機１６ｇを配置したことによって、ホイールフレーム１６ａが軸線方向に大型化することはない。また、発信機１６ｇから送信される信号が、ホイールフレーム１６ａの構成部材によって妨げられにくくなっている。
【００８３】
以上説明したように、測定システムＳの車椅子１の後輪１６のホイールフレーム１６ａでは、駆動力を六軸力センサ１６ｅによって測定するので、駆動力を６分力（直交する３つの軸方向の各々の力とその各々の軸まわりのモーメント）として検出できる。
【００８４】
また、外側フランジ１６ｆを介してハンドリム１７を接続しているので、１つの六軸力センサ１６ｅで、ハンドリム１７のいずれの場所に加わった力でも検出できるようになっている。このように必要な六軸力センサ１６ｅの数を抑えることによって、このホイールフレーム１６ａを用いて構成される後輪１６では、重量の増加が抑制されている。
【００８５】
また、このホイールフレーム１６ａでは、１つの六軸力センサ１６ｅを用いているので、路面反力等でホイールフレーム１６ａが変形して内力が発生したとしても、複数の六軸力センサを用いた場合に比べて、その内力の影響を受けにくくなっている。その結果、検出精度の低下が抑制されている。
【００８６】
また、このホイールフレーム１６ａでは、六軸力センサ１６ｅの挿入孔１６ｅ１にハブ１６ｃを挿入する構成となっている。すなわち、ホイールフレーム１６ａの厚さが最も厚いハブ１６ｃの近傍部分（すなわち、ホイールフレーム１６ａの径方向における中心部分）に、ハブ１６ｃの軸線方向の長さよりも軸線方向の厚さが薄い六軸力センサ１６ｅが配置されている。そのため、六軸力センサ１６ｅを配置したことによって、このホイールフレーム１６ａを用いて構成される後輪１６の軸線方向の大きさが、大型化することがない。
【００８７】
さらに、ホイールフレーム１６ａでは、六軸力センサ１６ｅの内周側、外周側及びケージ側において、ハブ１６ｃ及び内側フランジ１６ｄとの間に隙間が形成されている。すなわち、六軸力センサ１６ｅは、内側フランジ１６ｄの第１突出部１６ｄ１ａ及び第２突出部１６ｄ２ａ、並びに、外側フランジ１６ｆの第３突出部１６ｆ１のみと接触している。
【００８８】
これにより、六軸力センサ１６ｅと他の構成部材との接触部分を最小限に抑えて、ハンドリム１７を介して入力される搭乗者の力以外の力が六軸力センサ１６ｅに入力されることが防止され、ノイズが低減されている。
【００８９】
したがって、このホイールフレーム１６ａを用いて構成されている後輪１６、ひいてはその後輪１６を備えている車椅子１では、重量の増加及びサイズの大型化を抑制しつつ、駆動力の大きさ及び方向を詳細に測定することができるようになっている。
【００９０】
なお、測定システムＳに適用可能な車椅子１の後輪１６のホイールフレームは、上記のように構成されたホイールフレーム１６ａに限定されるものではない。
【００９１】
上記のホイールフレーム１６ａでは、六軸力センサ１６ｅとして、円環状の六軸力センサを用いている。しかし、六軸力センサとしては、中心部にハブを挿入し得る挿入孔を備えるものであればよい。
【００９２】
例えば、ホイールフレーム１６ａでは、六軸力センサ１６ｅの挿入孔１６ｅ１を貫通孔として形成しているが、車椅子の車軸が挿入可能なものであれば、貫通孔でなくてもよい。ただし、貫通孔として形成しない場合には、そのホイールフレームを用いて構成した駆動輪を備える車椅子の軸線方向の大きさは、車軸を短くする等しなければ、貫通孔とした場合のものを用いて構成した駆動輪を備える車椅子に比べて大きくなってしまう。
【００９３】
また、ホイールフレーム１６ａでは、六軸力センサ１６ｅとして、歪みゲージ式のものを用いているが、入力された力の６分力を検出できるものであれば、他の形式のものでもよい。例えば、静電容量式の六軸力センサを用いてもよい。
【００９４】
また、ホイールフレーム１６ａでは、六軸力センサ１６ｅの内周側、外周側及びケージ側において、ハブ１６ｃ及び内側フランジ１６ｄとの間に隙間が形成されている。しかし、これらの隙間は必ずしも全て設ける必要はなく、その数又は位置を適宜変更してもよい。
【００９５】
例えば、十分に振動を吸収できる素材でホイールフレームを形成した場合等には、突出部を形成せず、隙間を形成しないようにしてもよい。また、六軸力センサに構成部材が接触していない部分を形成した場合（例えば、第１リム部１６ｄ２を六軸力センサ１６ｅの外周に沿って延ばさない場合）等には、必然的に接触していない構成部材との隙間は省略されることになる。
【００９６】
また、ホイールフレーム１６ａでは、慣性モーメントの影響を抑えるために、第１支持部材である外側フランジ１６ｆを介して、六軸力センサ１６ｅの径方向内方の部分にハンドリム１７を取り付けている。すなわち、荷重入力部分を径方向内方の部分としている。しかし、第１支持部材の取付位置は、六軸力センサの径方向内方の部分に限定されるものではない。
【００９７】
例えば、発生する慣性モーメントの大きさが十分に小さい場合には、六軸力センサの径方向外方の部分に第１支持部材を取り付けてもよい。すなわち、荷重入力部分を径方向外方の部分としてもよい。
【００９８】
また、ホイールフレーム１６ａでは、六軸力センサ１６ｅの入力部１６ｅ２及び取付部１６ｅ３を高剛性の材料で形成するとともに、検出部１６ｅ４を低剛性の材料で形成している。しかし、六軸力センサ１６ｅの入力部、取付部及び検出部は、すべて同一の素材で形成してもよい。
【００９９】
なお、そのように、六軸力センサの各部分を同一の素材で形成した場合には、検出部の厚さを薄く、且つ、細く形成する等して、検出部で生じる歪みが、他の部分で生じる歪みよりも大きくなるようにすれば、部分ごとに剛性の異なる材料で形成した場合と同様に、検出精度を高めることができる。
【０１００】
また、ホイールフレーム１６ａでは、第１支持部材である外側フランジ１６ｆを、一枚の円板として形成している。しかし、第１支持部材の形状は、六軸力センサの入力部とハンドリムとを接続可能な形状であれば、必要とされる重量や剛性に応じて、適宜変更してもよい。
【０１０１】
例えば、外周側の部分に肉抜きをすることによって、円板状の円板部とリブ上の外周部とを備える形状としてもよい。このような形状とした場合には、発信機１６ｇから発信される信号が、第１支持部材によっても妨げられにくくなるので、さらに精確な測定を行うことができるようになる。
【０１０２】
また、ホイールフレーム１６ａでは、第２支持部材である内側フランジ１６ｄを、円板状の円板部１６ｄ１と、径の異なる同心円状である３つのリム（第１リム部１６ｄ２、第２リム部１６ｄ４及び第３リム部１６ｄ６）と、リム同士の間に放射状に配置された複数の棒状のリブ（第１リブ部１６ｄ３及び第２リブ部１６ｄ５）とで構成している。しかし、第２支持部材の形状は、必要とされる重量や剛性に応じて、適宜変更してもよい。
【０１０３】
例えば、リムやリブの形状、リブの数等を変更してもよいし、一枚の円板として形成してもよい。
【０１０４】
また、ホイールフレーム１６ａでは、第２支持部材である内側フランジ１６ｄを介して、六軸力センサ１６ｅをハブ１６ｃに取り付けている。しかし、六軸力センサをハブに直接取り付けるとともに、六軸力センサの外周に直接リブやリムを設ける場合等には、第２支持部材を省略してもよい。
【０１０５】
また、ホイールフレーム１６ａでは、無線によって受信機に信号を発信する発信機１６ｇを、内側フランジ１６ｄの肉抜きされた部分に配置している。しかし、発信機の構成及び位置はこのような構成に限定されるものではない。例えば、有線式の発信機を用いてもよいし、その配置位置も適宜変更してよい。
【０１０６】
次に、図１、図２及び図５を参照して、エルゴメータ３について詳細に説明する。
【０１０７】
図１及び図２に示すように、エルゴメータ３の主要な構成は、測定システムＳの筐体２に嵌め込まれるようにして、車椅子１の載置位置の下方となる位置に配置されている。
【０１０８】
図５に示すように、エルゴメータ３のエルゴメータ筐体３ａの内部には、測定対象となる車椅子１の後輪１６の各々に接触するように配置された（図２参照）一対のローラ３ｂと、ローラ３ｂの回転軸線ａ２上に配置されたモータ３ｃと、ローラ３ｂとモータ３ｃとの間に配置されたフライホイール３ｄと、ローラ３ｂとフライホイール３ｄとの間に配置されたトルクメータ３ｅ（検出器）とを備えている。
【０１０９】
エルゴメータ筐体３ａの上面には、車椅子１を載置した際に後輪１６の下方となる位置に、２つの開口部３ａ１が形成されている。この２つの開口部３ａ１の各々から、１つずつローラ３ｂが露出している。
【０１１０】
ローラ３ｂは、接触している後輪１６の回転に伴って回転する。このローラ３ｂの回転状態（トルクや回転速度等）は、回転速度検出器付きのトルクメータ３ｅによって検出され、制御装置７に送信される。
【０１１１】
また、ローラ３ｂには、モータ３ｃからフライホイール３ｄを介して駆動制動力が付与される。ローラ３ｂに加えられる駆動制動力（すなわち、モータ３ｃの出力トルク）は、制御装置７からの信号によって制御される。
【０１１２】
具体的には、モータ３ｃの出力トルクは、ローラ３ｂに接触している後輪１６に対して、実走行に応じた走行抵抗を疑似的に発生させるように、制御される。より具体的には、モータ３ｃの出力トルクは、エルゴメータ３を用いた測定を行う際に、駆動輪である後輪１６の速度を維持しようとしたときに発生する負荷トルクが、同一速度で実走行したときに発生する負荷トルクと一致するように、制御される。
【０１１３】
エルゴメータ３では、このようにしてローラ３ｂの駆動制動力をモータ３ｃを用いて制御することによって、実走行したときと同様の負荷を、搭乗者の腕に対して加えることが可能となっている。
【０１１４】
フライホイール３ｄは、ローラ３ｂによって加えられた重量による影響を軽減する方向の慣性モーメントを発生させる。フライホイール３ｄは、内蔵されている付加質量を制御装置７からの信号に基づいて変更することによって、発生する慣性モーメントを変更可能な可変フライホイールとなっている。
【０１１５】
フライホイール３ｄの慣性モーメントは、エルゴメータ３上で後輪１６を駆動したときに車軸１１ｂの軸まわりに発生する慣性モーメントを、車椅子１で実走行したときに車軸１１ｂの軸まわりに発生する慣性モーメントに一致させるように制御される。
【０１１６】
さらに具体的には、フライホイール３ｄの慣性モーメントは、測定時における、フライホイール３ｄを含む車椅子１全体の慣性モーメントを車軸１１ｂの軸まわりの慣性モーメントに等価変換した値が、実走行時における、車椅子１と搭乗者の質量を車軸１１ｂの軸まわりの慣性モーメントに等価変換した値と、前輪１５の慣性モーメントを車軸１１ｂの軸まわりの慣性モーメントに等価変換した値と、後輪１６の慣性モーメントの値との合計に一致するように制御される。
【０１１７】
これにより、実走行で用いられる駆動輪よりも重い駆動輪を備えた車椅子（具体的には、上記の後輪１６を備えている車椅子１）等、種々様々な重量の車椅子や搭乗者を測定対象とした場合であっても、重量による影響は、フライホイール３ｄによってキャンセルされ抑制される。
【０１１８】
したがって、エルゴメータ３によれば、重量の大きい後輪１６を備えている車椅子１を測定対象とした場合であっても、その重量による影響が抑制されるので、精確な測定を行うことができる。
【０１１９】
なお、測定システムＳに適用可能なエルゴメータは、上記のように構成されたエルゴメータ３に限定されるものではない。
【０１２０】
上記のエルゴメータ３では、フライホイール３ｄとして可変フライホイールを用いることによって、車椅子の重量に応じて、その重量の影響をキャンセルするために発生させる慣性モーメントの大きさを変更可能な構成としている。しかし、フライホイールはキャンセルすべき重量に応じたものであればよい。
【０１２１】
例えば、エルゴメータ３では、フライホイールを交換可能な構成とするとともに、発生させる慣性モーメントの異なるフライホイールを複数準備して、その複数のフライホイールのうちから、適切な慣性モーメントを発生するものを適宜選択するようにしてもよい。
【０１２２】
また、測定対象である車椅子の重量が固定されている場合には、可変フライホイール又は選択して交換可能なフライホイールではなく、その重量に適した慣性モーメントを発生させるフライホイールのみを、エルゴメータに組み込むようにしてもよい。
【０１２３】
また、エルゴメータ３では、ローラ３ｂのトルク及び回転速度等を測定する為の検出器としてトルクメータ３ｅを用いている。しかし、検出器は、測定したいパラメータに応じて、適宜変更してもよい。
【０１２４】
また、エルゴメータ３では、ローラ３ｂとモータ３ｃとの間に、フライホイール３ｄ及び検出器であるトルクメータ３ｅを配置している。しかし、フライホイールはローラ３ｂに接続されていればよく、また、検出器はローラ３ｂの回転状態を検出できるものであればよい。そのため、フライホイール及び検出器の配置位置は、エルゴメータ全体のサイズ等に併せて、適宜変更してもよい。
【０１２５】
また、エルゴメータ３では、後輪１６の各々に接触するように一対のローラ３ｂが設けられている。しかし、ローラは駆動輪に対して負荷を加えることができるものであればよく、一対の駆動輪に対して１つローラだけを設けるようにしてもよい。
【０１２６】
次に、図１及び図２を参照して、カメラ４について説明する。
【０１２７】
測定システムＳでは、車椅子１に搭乗する搭乗者の姿勢を検出するカメラ４として、搭乗者を前方から撮影する第１カメラ４ａと、上方から撮影する第２カメラ４ｂと、右側から撮影する第３カメラ４ｃと、左側から撮影する第４カメラ４ｄとを有している。
【０１２８】
測定システムＳでは、これらのカメラ４によって、身体の各所に標識を取り付けた搭乗者を撮影し、撮影された動画又は連続的に撮影された静止画に基づいて、制御装置７によって、各時間における搭乗者の首、肩、腰及び肘の位置を算出する。
【０１２９】
次に、図１及び図２を参照して、モニタ５について説明する。
【０１３０】
測定システムＳでは、車椅子１に搭乗する搭乗者が、測定中において自らの状況を確認するためのモニタ５として、操作時に搭乗者の顔の下方となる位置にスライドさせて移動可能な第１モニタ５ａと、車椅子１の前方側に固定された第２モニタ５ｂとを有している。
【０１３１】
第１モニタ５ａ及び第２モニタ５ｂには、設定したエルゴメータ３の測定条件、及び、エルゴメータ３のローラ３ｂのトルク及び回転速度等の測定状況の他、検出された搭乗者の姿勢、並びに、制御装置７によって算出された駆動力及び搭乗者の関節トルクと筋力等が表示される。
【０１３２】
次に、図１及び図２を参照して、固定部材６について説明する。
【０１３３】
測定システムＳでは、車椅子１と筐体２との相対位置（具体的には、車椅子１とエルゴメータ３との相対位置）を固定するために、筐体２の後方に、車椅子１のケージ１１の位置を固定可能な固定部材６を設けている。
【０１３４】
なお、固定部材６は、上記のような構成に限定されるものではなく、車椅子１の前輪１５の位置を固定するための固定部材を設けてもよいし、前輪を固定する固定部材と後輪を固定する固定部材とを併用してもよい。
【０１３５】
次に、図６を参照して、制御装置７について詳細に説明する。
【０１３６】
制御装置７は、算出装置及びデータベースとしての機能を含むものである。この制御装置７は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、インターフェース回路等を含む１つ又は複数の電子回路ユニットにより構成される。
【０１３７】
図６に示すように、制御装置７は、実装されたハードウェア構成又はプログラムにより実現される機能として、測定条件を設定する測定条件設定部７１と、エルゴメータ３の状況を認識するための測定状況検出部７２と、搭乗者が車椅子１を操作する際の駆動力を検出する駆動力検出部７３と、搭乗者の姿勢を認識する姿勢認識部７４と、搭乗者の関節トルク及び筋力を推定する搭乗者情報推定部７５とを備えている。
【０１３８】
測定条件設定部７１は、入力端末８から入力された信号に基づいて測定条件を認識するとともに、認識した信号に基づいて、エルゴメータ３のモータ３ｃからローラ３ｂに加えられるトルク及びフライホイール３ｄの慣性モーメントを変更する。これにより、車椅子１の搭乗者の腕には、実走行したときと同様の負荷が加わることになる。
【０１３９】
測定状況検出部７２は、エルゴメータ３の検出器からの信号を検出し、その検出信号及び測定条件設定部７１からの信号に基づいて、現在の測定状況を認識する。
【０１４０】
駆動力検出部７３は、車椅子１に加えられた駆動力（搭乗者が車椅子１を操作する際にハンドリム１７に加えた力）の検出信号（すなわち、六軸力センサ１６ｅの検出信号）に基づいて、各時点において、搭乗者が車椅子１に加えた駆動力を検出する。
【０１４１】
姿勢認識部７４は、カメラ４が撮影した画像情報に基づいて、搭乗者の姿勢（具体的には、搭乗者の身体の各所に取り付けた標識）を認識し、各時点における搭乗者の首、肩、腰及び肘の位置を算出し、認識する。
【０１４２】
搭乗者情報推定部７５は、測定状況検出部７２検出した測定状況、駆動力検出部７３が検出した車椅子１に加えられた駆動力及び姿勢認識部７４が認識した搭乗者の姿勢に基づいて、各測定状況における搭乗者の関節トルクを推定し、その関節トルクに基づいて、搭乗者の筋力を算出する。
【０１４３】
このように、測定システムＳでは、上記の車椅子１及びエルゴメータ３を用いているので、種々様々な状況を疑似的に再現して、その状況において搭乗者が車椅子１の駆動力を精確に測定することができる。ひいては、搭乗者の関節トルク及び筋力を、精確に推定することができる。
【０１４４】
なお、測定システムＳに適用可能な算出装置は、上記のように構成された制御装置７に限定されるものではない。上記の制御装置７は、測定条件設定部７１によってエルゴメータ３の状態を制御しているが、エルゴメータ３が独立して測定条件を設定可能なものである場合には、省略してもよい。
【符号の説明】
【０１４５】
１…車椅子、２…筐体、３…エルゴメータ、３ａ…エルゴメータ筐体、３ａ１…開口部、３ｂ…ローラ、３ｃ…モータ、３ｄ…フライホイール、３ｅ…トルクメータ（検出器）、４…カメラ（姿勢検出器）、４ａ…第１カメラ、４ｂ…第２カメラ、４ｃ…第３カメラ、４ｄ…第４カメラ、５…モニタ、５ａ…第１モニタ、５ｂ…第２モニタ、６…固定部材、６…固定部材、７…制御装置（算出装置）、８…入力端末、１１…ケージ、１１ａ…着座用シート、１１ｂ…車軸、１２…車体フレーム、１３…フロントフォーク、１４…ハンドル、１５…前輪、１６…後輪（駆動輪）、１６ａ…ホイールフレーム、１６ｂ…タイヤ、１６ｃ…ハブ、１６ｄ…内側フランジ（第２支持部材）、１６ｄ１…円板部、１６ｄ１ａ…第１突出部（第２取付部）、１６ｄ２…第１リム部、１６ｄ２ａ…第２突出部、１６ｄ３…第１リブ部、１６ｄ４…第２リム部、１６ｄ５…第２リブ部、１６ｄ５…第２リブ部、１６ｅ…六軸力センサ、１６ｅ１…挿入孔、１６ｅ２…入力部（荷重入力部分）、１６ｅ３…取付部、１６ｅ４…検出部、１６ｆ…外側フランジ（第１支持部材）、１６ｆ２…第３突出部（第１取付部）、１６ｇ…発信機、１７…ハンドリム、１７ａ…ハンドリム本体部、１７ｂ…支持部材、１８…ベアリング、１９ａ…第１取付ネジ、１９ｂ…第２取付ネジ、７１…測定条件設定部、７２…測定状況検出部、７３…駆動力検出部、７４…姿勢認識部、７５…搭乗者情報推定部、ａ１…第１軸線、ａ２…第２軸線、Ｓ…測定システム。
【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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