(57)【要約】【課題】体重測定や、左右下肢の踏み込み練習、左右下肢の荷重バランス練習、評価結果の表示をすることができる踏み込み練習装置を提供すること。【解決手段】左右１対の足踏み台を昇降可能に設け、この足踏み台に足を乗せて踏み込み練習を行う踏み込み練習装置において、各踏み込み台に設置され、踏み込みによる荷重を測定する荷重測定装置２ａ、２ｂと、各荷重測定装置２ａ、２ｂにより測定された荷重を演算する演算装置２３と、演算装置２３の演算結果を表示する表示装置２４と、演算装置２３の演算結果を記憶するデータ記憶装置２５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右１対の足踏み台を昇降可能に設け、該足踏み台に足を乗せて踏み込み練習を行う踏み込み練習装置において、各踏み込み台に設置され、踏み込みによる荷重を測定する荷重測定装置と、各荷重測定装置により測定された荷重を演算する演算装置と、該演算装置の演算結果を表示する表示装置と、演算装置の演算結果を記憶するデータ記憶装置とを備えたことを特徴とする踏み込み練習装置。
【請求項２】
足踏み台を支持するとともに、該足踏み台を略水平に保って昇降させる平行リンク機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の踏み込み練習装置。
【請求項３】
左右の足踏み台を水平面上で回転移動可能に支持するとともに、該足踏み台を任意の回転移動位置で固定する回転支持機構を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の踏み込み練習装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、踏み込み練習装置に関し、特に、健康維持又は健康回復訓練者、美容訓練者、下肢リハビリ中の歩行障害者、平衡感覚機能障害者、高齢者や足腰の不自由な人などの被検者において、下肢の踏み込み力の向上を図ると同時に、バランス感覚を評価することができる踏み込み練習装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術に関する参考文献として、例えば、下記の特許文献１に記載の重心動揺測定装置がある。
この重心動揺測定装置は、重心動揺計により被検者の重心動揺の演算を行う機能を備えている。
【０００３】
しかしながら、上記従来の重心動揺測定装置は、単なる重心の演算を行う装置であり、左右下肢別の荷重演算機能や、下肢の踏み込み練習機能などを有していないため、左右下肢のどちらが弱いかの判断や、弱い下肢の踏み込み練習、左右下肢別バランス評価などができないという欠点があった。
【特許文献１】特開平７−２５０８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の重心動揺測定装置が有する問題点に鑑み、体重測定や、左右下肢の踏み込み練習、左右下肢の荷重バランス練習、評価結果の表示をすることができる踏み込み練習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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の踏み込み練習装置は、左右１対の足踏み台を昇降可能に設け、該足踏み台に足を乗せて踏み込み練習を行う踏み込み練習装置において、各踏み込み台に設置され、踏み込みによる荷重を測定する荷重測定装置と、各荷重測定装置により測定された荷重を演算する演算装置と、該演算装置の演算結果を表示する表示装置と、演算装置の演算結果を記憶するデータ記憶装置とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この場合において、足踏み台を支持するとともに、該足踏み台を略水平に保って昇降させる平行リンク機構を設けることができる。
【０００７】
また、左右の足踏み台を水平面上で回転移動可能に支持するとともに、該足踏み台を任意の回転移動位置で固定する回転支持機構を設けることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の踏み込み練習装置によれば、左右１対の足踏み台を昇降可能に設け、該足踏み台に足を乗せて踏み込み練習を行う踏み込み練習装置において、各踏み込み台に設置され、踏み込みによる荷重を測定する荷重測定装置と、各荷重測定装置により測定された荷重を演算する演算装置と、該演算装置の演算結果を表示する表示装置と、演算装置の演算結果を記憶するデータ記憶装置とを備えることから、被検者は、踏み込み練習時の左右下肢別荷重の演算により、どちらの下肢の踏み込み力が弱いか、踏み込み練習によりどの程度筋力が付いたか、また左右の下肢に対する荷重バランスの良し悪し、その変動状況、単位時間当たりの踏み込み練習回数確認などを定量化することができる。
このデータは、同一条件下で測定できるので、客観性を持ち信頼性が高く、また、過去のデータとの比較を行うことにより、バランス感覚の機能向上練習の進捗状況や回復度などを定量的に把握するとともに、出力結果をカルテに添付することにより、いつでもデータの引出しや確認が可能である。これらのデータを活用することにより、医者や理学療法士では被検者のバランス感覚練習を有効に進めて短期間の立位機能向上を実現することができる。
また、回復の状況を自ら体感することができることから、自らのバランス感覚をいつでも把握できるとともに、体幹バランス訓練の効果を高めることができ、今後のバランス感覚養成訓練に向けてのやる気を出す効果がある。
また、下肢の踏み込み練習により、踏み込み力を付けることは、正しい安定した歩行が可能となり、歩行時のつまずきによる転倒の予防にもつながる効果を有する。
【０００９】
この場合、足踏み台を支持するとともに、該足踏み台を略水平に保って昇降させる平行リンク機構を設けることにより、被検者に違和感を感じさせないようにすることができる。
【００１０】
また、左右の足踏み台を水平面上で回転移動可能に支持するとともに、該足踏み台を任意の回転移動位置で固定する回転支持機構を設けることにより、左右の足踏み台を前後に回転移動させて、前後方向への踏み込みの練習を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の踏み込み練習装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１〜図４に、本発明の踏み込み練習装置の第１実施例を示す。
この踏み込み練習装置は、左右１対の足踏み台を昇降可能に設け、該足踏み台に足を乗せて踏み込み練習を行うもので、各踏み込み台に設置され、踏み込みによる荷重を測定する荷重測定装置２ａ、２ｂと、各荷重測定装置２ａ、２ｂにより測定された荷重を演算する演算装置２３と、該演算装置２３の演算結果を表示する表示装置２４と、演算装置２３の演算結果を記憶するデータ記憶装置２５とを備えている。
なお、荷重測定装置２ａ、２ｂは、足踏み台と一体になっており、以下、この足踏み台と一体になった荷重測定装置を測定台２ａ、２ｂと称して説明する。
【００１３】
図１は、左右の踏み込み練習を行っている図、図２は、前後の踏み込み練習を行っている図である。１は踏み込み練習装置で、測定台２ａ、２ｂ、これらを載せているリンク機構３、手摺り付き架台４、及びコンソール５等により構成されている。
６は被験者で、右下肢７ａは測定台２ａに、左下肢７ｂは測定台２ｂの上に乗って踏み込み練習やバランス評価を行う。
【００１４】
図３は、リンク機構３等を示し、１０は踏み込み練習装置１のベース、１１は回転支持機構、１２ａ、１２ｂは平行リンク機構、１３ａ、１３ｂは圧縮バネを示している。
回転支持機構１１は、ベース１０への固定部１４、回転部１５、回転をスムーズに行うためのベアリング１６、及び回転部１５を固定するためのバネ機構入りのストッパ１７を備え、回転部１５の上に平行リンク機構１２ａ、１２ｂを介して測定台２ａ、２ｂを設置することにより、左右の測定台２ａ、２ｂを前後に回転移動可能に支持するとともに、該測定台２ａ、２ｂを任意の回転移動位置で固定するようにしている。
測定台２ａ、２ｂは、それぞれ平行リンク機構１２ａ、１２ｂの上部に固定されており、圧縮バネ１３ａ、１３ｂは、それぞれ平行リンク機構１２ａ、１２ｂの下部に固定されることにより、ベース１０から遊離することができる。
【００１５】
次に、リンク機構３及び回転支持機構１１の動作を説明する。
被検者が測定台２の上にそれぞれの下肢を乗せ、例えば左下肢側に体重を移動して、測定台２ｂに体重の大半をかけると、バネ１３ｂはたわみ、測定台２ｂは下降する。
一方、右下肢の荷重は軽くなるので、バネ１３ａの圧縮力により測定台２ａは上昇する。
このとき、各測定台２ａ、２ｂを支持するとともに、該測定台２ａ、２ｂを略水平に保って昇降させる平行リンク機構１２ａ、１２ｂを設けたことにより、測定台２ａ、２ｂは水平を保つことができ、被検者には違和感を感じさせない。
【００１６】
また、図１では左右方向への踏み込み練習時の例を示したが、回転支持機構１１のストッパ１７を外して回転部１５を回転し、再度ストッパ１７をかけて回転止めを行うことにより、図２に示すように、前後方向への踏み込みの練習を行うことができる。
通常の歩行時には、この前後方向への踏み込みが重要であるが、万一のつまずき時の転倒防止を考えると、左右方向への踏み込み動作も機敏にできるような筋力が必要になる。
なお、回転部１５の回転角度を変更することにより、別の斜め方向の踏み込み練習も可能であることは言うまでもない。
【００１７】
高齢者は一般に加齢とともにこの下肢の踏み込み力が弱くなる傾向にあり、歩行し始めに万一何かにつまずいた場合、機敏に下肢を前や横に出すことができないため、転倒し、骨折により寝た切りに陥る事故が最近多発している。
したがって、このような左右、前後又は斜め前方、後方への踏み込みを行う練習は、単に体を動かす楽しみだけではなく、高齢者に多い転倒防止の効果も期待でき、さらには転倒予防にもつながるので、大変有意義な運動と言える。
【００１８】
図４は、踏み込み練習装置１の測定台２とコンソール５の接続方法、ならびにその詳細を説明した図である。
２０ａ〜２０ｄは荷重測定サンサーで、歪み形センサーなどを用い、測定台２ａ又は２ｂの４隅の位置に固定されている。
測定台２に被検者１の下肢７により荷重がかけられると、これらの荷重測定センサーに発生した歪み信号はアンプ２１により所定レベルに増幅されて、ＡＤ変換ボード２２に導かれ、演算装置２３において必要な演算を行うことができる。
演算装置２３では既知の技術により、荷重の大きさや荷重中心位置などを演算する。また、得られた荷重中心位置の値から単位時間あたりの荷重中心位置の変化割合などを演算する。
これらの演算結果は表示装置２４に表示され、また必要あればその結果は日時などの値により分類されて記憶装置２５に記憶する。また、必要に応じて印刷装置２６により用紙に印刷することができる。
【００１９】
また、２７は伝達装置であり、測定時間が予め定めた時間に達した場合に、音などにより被検者に通知する機能を持つ。これらのアンプ２１、ＡＤ変換器２２、演算装置２３、表示装置２４、記憶装置２５、印刷装置２６、伝達装置２７などを一箇所に集めてコンソール５にすると装置はスマートで使い易くなる。
【００２０】
図５は、実際の動作に関するフローチャート図を示している。
被検者は、まず測定台２ａ、２ｂに乗ると、その荷重をセンサー２０が検知して、各下肢毎の荷重の測定を開始する。
次に、コンソールにおいて、測定モードを選択する（２００）。
この実施例では、体重測定（２０１）、踏み込み練習（２０２）、バランス測定（２０３）、その他（２０４）のモードがある。その他モードには、例えば、体脂肪率などの測定モードを付加することができる。いずれのモードも、モード指定しない状態、又はモードを指定する前の初期モードは体重測定モード（２０１）としておく。
【００２１】
体重測定モード（２０１）では（２０５）体重測定を行う。踏み込み練習モード（２０２）では練習動作（２０６）を行う。バランス測定モード（２０３）ではバランス測定（２０７）を行う。その他測定モード（２０４）ではその他の測定（２０８）を行う。
それぞれのモードにおける測定などが完了すると、表示装置に結果を表示（２０９）し、記録の必要に応じて（２１０）結果を保存、記録（２１１）する。
【００２２】
図６は、コンソール５の実施例を示した図で、スイッチ３０は体重測定、３１は踏み込み練習、３２はバランス評価、３３はその他測定、３４は結果表示、３５はデータの保存、３６は結果のプリンター出力スイッチである。
同図では、体重測定時の表示例３７を示している。なお、体重の測定モードでは、被検者は測定台の上で静かにしておき、演算は両下肢にかかった荷重の総和で演算する。
【００２３】
図７は、踏み込みスイッチ３１を指定した場合の図で、踏み込み練習の経過時間や、踏み込み回数などを表示する。この実施例では練習の経過時間３８を示している。
【００２４】
図８は、踏み込み練習時３１における、健常者による左右の下肢荷重の時間変化グラフを示した図の一例である。横軸は時間、縦軸は荷重の大きさを体重比％で示している。
ここで、４０ａは右下肢、４０ｂは左下肢の荷重変化を示している。ピーク値は踏み込み動作時の下肢荷重変化を、最小値はその時の反対下肢荷重を示している。
この測定波形によると、両下肢共に波形のピーク値４１、４２部分は体重比約８０％（最小値は約２０％）、ピーク時間４１、４２は両下肢共にほぼ等しく、ピーク値と最小値の平均差４３、４４は共に約６０％と十分大きく、かつどちらの下肢の踏み込み時にもほぼ等しいことから、健常者の踏み込み練習動作の波形であることが判る。
【００２５】
一方、図９は、右下肢に障害があり、まだ十分に荷重をかけられない被検者の場合を示した一例である。
ピーク値を見ると、左下肢４５部分が約８０％に比して右下肢４６部分は約６０％程度と低いこと、ピーク時間が左下肢４５に比して右下肢４６がかなり長いこと、ピーク値と最小値の差が左下肢踏み込み時４７は約６０％と大きいのに、右下肢踏み込み時４８は約２０％と小さいので、踏み込み時間も長くかかっており、典型的な右下肢障害時の波形を示している。
なお、この場合予め定めた練習時間設定範囲内での踏み込み回数の測定や、踏み込み時間の総和などは簡単な四則演算で可能であり、これらの値を表示することもできる。被検者はこれらの値から踏み込み速度の把握や、練習量を定量的に理解し、確認することができる。
【００２６】
図１０は、バランススイッチ３２を指定した場合の図で、被検者は測定台を左右水平にした状態で静かにしておき、左右下肢の荷重差異、時間的重心位置の変化（重心動揺）、時間的荷重の大きさ変化などを測定する。
同図では重心動揺面積を示しているが、もちろんこれに限るものはなく、左右下肢の荷重を棒グラフで示したり、重心動揺を直接示したり、重心動揺の演算、分析結果を示したり、図示しないスイッチにより目的に応じた値を表示することができる。
【００２７】
図１１は、バランススイッチ３２を指定した場合の荷重波形の一例を示している。
この場合、左下肢荷重５１ｂに比して右下肢荷重５１ａが小さいことから、右下肢に障害があり、まだ十分荷重をかけられない場合の被検者における荷重バランスの一測定例であることが判る。
また、信号の時間変化割合の大きさから、静止バランスの良し悪しも評価することができる。すなわち、時間変化の大きい被検者に関しては、立位姿勢で十分静止することが困難な状態であり、転倒の可能性があると予想できる。
以上の動作において、踏み込みの練習を行った後にバランスの評価を行えば、その練習効果を直ぐに確認することが可能となる。
【００２８】
図１２は、リンク機構の第２実施例を示す正面図であり、右平行リンク機構６１ａと、左平行リンク機能６１ｂとを中央で一体化し、圧縮バネの代わりにダンパー６２ａ、６２ｂを設けた点が図３のリンク機構と相違する。
この場合、左右の平行リンク機構６１ａ、６１ｂを一体化しているので、一方の測定台２ｂに荷重をかければ降下し、他方の測定台２ａは荷重がかかっていないので上昇する。
この下降や上昇の力の大きさは、ダンパーの強さを調節することにより変更することができる。
被検者の体力や下肢踏み込み力に合わせてダンパーの強さを調節することにより、より効果的に踏み込み練習を行うことが可能である。
【００２９】
以上、本発明の踏み込み練習装置について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の踏み込み練習装置は、健康維持又は健康回復訓練、美容訓練者、平衡感覚機能障害者などの被検者におけるバランス感覚の評価、及び下肢の踏み込み練習を可能にするという特性を有していることから、個人の家庭内だけでなく、ジムなどの健康維持及び健康回復訓練所、美容訓練所、リハビリテーション施設、病院、老健施設などで利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の踏み込み練習装置の一実施例を示す、左右踏み込み練習時の斜視図である。
【図２】同踏み込み練習装置の前後踏み込み練習時の斜視図である。
【図３】リンク機構を示す正面図である。
【図４】測定台とコンソールの接続を示す図である。
【図５】測定手順を示すフローチャート図である。
【図６】コンソールにおいて、体重を表示した図である。
【図７】コンソールにおいて、踏み込み練習時間を表示した図である。
【図８】コンソールにおいて、踏み込み練習時の波形を表示した図である。
【図９】コンソールにおいて、踏み込み練習時の波形を表示した図である。
【図１０】コンソールにおいて、バランスの指標として重心動揺面積を表示した図である。
【図１１】コンソールにおいて、バランス測定時の荷重波形を表示した図である。
【図１２】リンク機構の第２実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    踏み込み練習装置
２ａ、２ｂ  測定台（荷重測定装置と足踏み台）
３    リンク機構
４    架台
５    コンソール
６    被検者
７ａ、７ｂ  下肢
１０  ベース
１１  回転支持機構
１２ａ、１２ｂ  平行リンク機構
１３ａ、１３ｂ  圧縮バネ
１４  固定部
１５  回転部
１６  ベアリング
１７  バネ機構入りのストッパ
２０ａ〜２０ｄ  荷重測定センサー
２１  アンプ
２２  ＡＤ変換器
２３  演算装置
２４  表示装置
２５  記憶装置
２６  印刷装置
２７  伝達装置
３０  体重スイッチ
３１  踏み込みスイッチ
３２  バランススイッチ
３３  その他スイッチ
３４  結果スイッチ
３５  保存スイッチ
３６  出力スイッチ
３７  体重表示
３８  踏み込み時間表示
５０  動揺面積表示
６１  平行リンク機構
６２  ダンパー
【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】
2005334099.tif 000011
【図１０】
2005334099.tif 000012
【図１１】
2005334099.tif 000013
【図１２】
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