(57)【要約】【課題】身体の形状を正確に測定できる身体測定器具を提供する。【解決手段】身体測定器具Ａは、例えば体表面に密着して着用される被服１と、被服１に取着された複数の光ファイバ２と、光ファイバ２の形状を演算するための制御部とを備え、各光ファイバ２の一端部には光を出射する発光素子３が配置されるとともに、他端部には光ファイバ２を通過した光を受光する受光素子４が配置されており、これらの発光素子３および受光素子４はそれぞれ制御部に電気的に接続されている。この身体測定器具Ａでは、制御部からの制御信号により発光素子３を発光させると、受光素子４が光ファイバ２内を伝搬した光を受光し、制御部では受光素子４が受光した光の伝送損失から光ファイバ２の形状が演算される。而して、制御部で演算した光ファイバ２の形状により光ファイバ２が配置された身体の部位の形状が測定されるようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
体表面に密着して装着される装着具と、当該装着具に取着され曲げ変形に応じて物理的な特性が変化するセンサと、当該センサの特性変化から装着具を装着した部位の形状を算出する演算手段とを備えたことを特徴とする身体測定器具。
【請求項２】
前記センサは光ファイバを有し、前記演算手段は、当該光ファイバの伝送損失から前記形状を算出することを特徴とする請求項１記載の身体測定器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体の形状を測定する身体測定器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮像した画像に基づいて身体運動の解析を行う身体運動解析装置が提供されている。（例えば特許文献１参照）。この身体運動解析装置は、身体の運動を撮像する撮像手段や、撮像した画像から身体部のみを抽出する身体抽出手段や、身体運動を解析する身体運動解析手段などを備えており、解析結果に基づいて用途に応じたアドバイスが提供されるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−１１１９４０号公報（段落［００３５］、及び、第１１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の特許文献１に示した身体運動解析装置では、身体の運動を撮像するための撮像手段や撮像した画像から身体部を抽出するための身体抽出手段などの複数の手段を必要とするため大掛かりな装置となり、また撮像手段により撮像した画像に基づいて間接的に身体の形状を求めることになるため、正確な解析結果が得られない場合があった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、身体の形状を正確に測定できる身体測定器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、体表面に密着して装着される装着具と、当該装着具に取着され曲げ変形に応じて物理的な特性が変化するセンサと、当該センサの特性変化から装着具を装着した部位の形状を算出する演算手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、センサは光ファイバを有し、演算手段は、当該光ファイバの伝送損失から形状を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、身体の形状を測定するためのセンサを装着具とともに直接身体に装着しているので、従来例のように画像に基づいて形状を測定する場合と比較して身体の形状を正確に測定することができるという効果がある。
【０００８】
請求項２の発明によれば、センサを構成する光ファイバの伝送損失を求めるだけで身体の形状を測定することができるので、従来例のように複雑な装置は必要なく、安価な身体測定器具を提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。本発明に係る身体測定器具Ａは、例えば歩行時、着座時における姿勢や運動による体形の変化などを測定するために用いられるものである。
【００１０】
身体測定器具Ａは、図３に示すように身体の形状を測定するためのセンサを構成する光ファイバ２と、光ファイバ２内に光を出射する発光素子３と、光ファイバ２内を伝搬した光を受光する受光素子４と、光ファイバ２の形状を演算により算出する制御部５（演算手段）と、制御部５による演算結果を保存するための記憶部６と、身体測定器具Ａを操作するための操作部８と、表示装置Ｂとの間で無線通信を行うための通信部７とを備えている。
【００１１】
光ファイバ２は、例えば石英ガラスやプラスチックからなる細い繊維状の通信ケーブルであり、中心部をなすコアとその周囲を覆うクラッドの二層構造に形成される。コアはクラッドに比較して屈折率が高く設計されており、コアとクラッドとの境界面で全反射させることによって光がコア内を伝搬できるようになっている。なお、この光ファイバ２は従来周知のものを採用しており、詳細な説明は省略する。
【００１２】
発光素子３は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、図１（ｃ）に示すように光ファイバ２の一端部に配置され、制御部５からの制御信号に基づいて発光するように構成されている。一方、受光素子４は、例えばフォトトランジスタからなり、図１（ｃ）に示すように光ファイバ２の他端部に配置され、光ファイバ２内を伝搬した光を受光し、受光量に応じた電気信号を制御部５に出力するように構成されている。ここに、光ファイバ２、発光素子３および受光素子４によりセンサが構成されている。
【００１３】
制御部５は、例えばマイクロコンピュータからなり、発光素子３の発光量と上記電気信号に対応する受光素子４の受光量とから伝送損失を求め、この伝送損失から光ファイバ２の湾曲状態を演算により算出する。ここにおいて、光ファイバ２の湾曲変化は受光素子４の受光量に反比例するものであり、受光素子４からの電気信号が、受光量が大きい場合に対応するものであれば、光ファイバ２の変形量は小さくなり、逆に受光素子４からの電気信号が、受光量が小さい場合に対応するものであれば、光ファイバ２の変形量は大きくなる。すなわち、制御部５は、光ファイバ２の伝送損失の大小に基づいて光ファイバ２の湾曲度合いを算出するように構成されている。また、制御部５では、算出した光ファイバ２の湾曲度合いから身体の形状を算出するように構成されている。なお、本実施形態では、制御部５により算出した身体の形状データは逐次記憶部６に保存されるようになっている。
【００１４】
通信部７は、表示装置Ｂとの間で無線通信を行うためのものであり、制御部５で演算した演算結果や記憶部６に保存された過去の演算結果を無線通信を介して表示装置Ｂに送信できるようになっている。
【００１５】
操作部８は、身体測定器具Ａを操作するためのものであり、操作部８を操作することによって制御部５により身体の形状を演算したり、演算結果を通信部７を介して表示装置Ｂに送信できるようになっている。
【００１６】
ここに、上述した発光素子３、受光素子４、制御部５、記憶部６および通信部７は、それぞれプリント配線板（図示せず）に実装されており、プリント配線板はケース（図示せず）内に収納され、さらにケースの一側面には上記操作部８が操作可能に設けられている。
【００１７】
また、身体測定器具Ａは、図１（ａ）（ｂ）に示すように体表面に密着して着用される被服１（装着具）を備えており、上述したケースは適宜の手段により被服１に取り付けられている。さらに、光ファイバ２は、図１（ａ）（ｂ）に示すように被服１の背中の左右両側および中央部に背骨に沿って配置されており、各光ファイバ２の両端部は、一端部が発光素子３に、他端部が受光素子４にそれぞれ対応するように適宜の手段によりケースに接続されている。なお、各光ファイバ２は、それぞれ被服１の繊維に織り込まれている。
【００１８】
一方、表示装置Ｂは、図３に示すように身体測定器具Ａの通信部７との間で無線通信を行うための通信部１１と、通信部１１を介して受信した身体の形状を表示する液晶ディスプレイからなる表示部１０と、通信部１１を介して受信した身体の形状データに対して表示部１０に表示させるための演算処理を行う制御部９とを備えている。
【００１９】
次に、身体測定器具Ａの動作について説明する。図２は、被服１を着用した人Ｐが起立した状態を示す模式図である。この状態から操作部８を用いて測定を開始すると、制御部５からの制御信号により発光素子３が発光し、光ファイバ２の一端部から入射した光は光ファイバ２内を通って他端部に向けて伝搬していく。その後、光ファイバ２内を伝搬した光が受光素子４に到達すると、受光素子４では受光量に応じた電気信号が出力される。さらに、制御部５では、発光素子３の発光量と上記電気信号に対応する受光素子４の受光量とから伝送損失を求め、この伝送損失から光ファイバ２の湾曲状態が演算される。その後、算出した光ファイバ２の湾曲度合いから身体の形状が算出され、算出された身体の形状データは逐次記憶部６に保存される。
【００２０】
続けて、操作部８を用いて表示装置Ｂに算出した身体の形状を表示させるための操作を行うと、制御部５は通信部７を介して無線通信により表示装置Ｂの通信部１１に身体の形状データを送信する。その後、表示装置Ｂにおいて、制御部９が通信部１１から上記形状データを受け取ると、制御部９では受信した身体の形状を表示部１０に表示するための演算処理が実行され、その処理結果が表示部１０に表示される。この時、例えば模範となる姿勢の形状データや自身の過去の形状データと、受信した形状データとを比較することによって、姿勢の良し悪しを判断することができる。なお、本実施形態では立っている（または歩いている）状態における姿勢を例に説明したが、着座している状態の姿勢であってもよい。
【００２１】
ここにおいて、光ファイバ２が図１（ａ）に示すように上下方向および左右方向に沿って取着されている場合には、背中の上下方向および左右方向の曲がり具合を把握することができ、図１（ｂ）に示すように上下方向に沿ってのみ取着されている場合には、背中の上下方向の曲がり具合を把握することができる。すなわち、光ファイバ２の取着方向を増やし、且つ、各センサ毎に演算処理を行うことによって、より正確な曲がり具合を把握することができるのである。
【００２２】
また、図示はしていないが、例えばお腹周りに配置された光ファイバの変形量を算出し、算出した光ファイバの変形量からお腹周りの形状を求めることによって、お腹周りの肥満度などを判断することもできる。なお、肥満度を測定する箇所はお腹周りに限定されるものではなく、例えば腕や足などに光ファイバを配置することによって、腕や足の肥満度を測定してもよい。
【００２３】
本実施形態の身体測定器具Ａでは、身体の形状を測定するためのセンサ（光ファイバ２、発光素子３および受光素子４）を被服１とともに直接身体に装着しているので、従来例のように画像に基づいて形状を測定する場合と比較して身体の形状を正確に測定することができる。また、センサを構成する光ファイバ２の伝送損失を求めるだけで身体の形状を測定することができるので、従来例のように複雑な装置は必要なく、安価な身体測定器具Ａを提供することができる。
【００２４】
ここにおいて本実施形態では、取得した現時点の背中の形状に基づいて姿勢の良し悪しを判断したり、お腹周りの形状に基づいて肥満度を判断する場合を例に説明したが、使用方法は本実施形態に限定されるものではなく、例えば運動を行っている際の形状データを連続して取得し、そのデータに基づいて運動に対する身体の形状変化を把握できるように構成してもよい。このように構成することによって、スポーツトレーニングなどに使用することができる。また、一定期間の形状データに基づいて体形の変化などを把握できるように構成することによって、ダイエットなどに使用することもできる。
【００２５】
なお、本実施形態では、装着具として背中の部分にセンサを取着した図１（ａ）（ｂ）に示す被服１を例に説明したが、装着具は本実施形態に限定されるものではなく、例えば全身を覆うボディスーツのようなものでもいいし、肘や膝など特定の箇所を覆うサポーターのようなものであってもよい。
【００２６】
また、光ファイバ２を配置する箇所や本数についても本実施形態に限定されるものではなく、使用態様などに応じて適宜設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態の身体測定器具を模式的に示したものであり、（ａ）（ｂ）は正面図、（ｃ）は一部拡大図である。
【図２】同上の使用状態を説明する説明図である。
【図３】同上を用いたシステムの概略を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  被服（装着具）
２  光ファイバ
３  発光素子
４  受光素子
５  制御部（測定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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