JP2006320533A - Muscular strength measuring instrument - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a muscular strength measuring instrument with which the muscular strength of the legs of a user is measured without needing an excessive burden on the user. <P>SOLUTION: In the instrument, a forward/backward acceleration detection part 12 of an accelerometer 10 mounted to the waist of the user detects forward/backward acceleration at the waist of the user. An upward/downward acceleration detection part 14 detects upward/downward acceleration at the waist of the user. In an ROM 26, a correlation between the forward/backward acceleration and the upward/downward acceleration in specific walking operation obtained previously and the muscular strength of the legs (acceleration-leg muscle force relation) is stored. From the relation between the forward/backward acceleration and the upward/downward acceleration detected by the accelerometer 10, and the acceleration-leg muscle force stored in the ROM 26, the muscle force of the legs of the user is led out by a CPU 24. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、使用者の筋力を測定する筋力測定装置に関する。   The present invention relates to a muscle strength measuring device that measures a muscle strength of a user.

ある調査によると、高齢者の要介護要因として、歩行時の転倒による骨折が挙げられている。また、高齢者になればなるほど、転倒による骨折が原因で介護が必要になっている。そのため、足腰の弱りを早期に知見して対応することが重要である。足腰の弱りを知見するためには、下肢の筋力を測定することが有用である。   According to one survey, fractures due to falls during walking are cited as a factor requiring care for the elderly. In addition, the older the elderly, the more care is required due to fractures caused by falls. For this reason, it is important to detect and respond to the weakness of the legs at an early stage. It is useful to measure the muscle strength of the lower limbs in order to find out how weak the legs are.

例えば、下肢の筋力を測定する方法としては、下記特許文献１に開示されているような筋力測定装置を用いる方法がある。この筋力測定装置は、被測定者がある所定の負荷のもとで膝の屈伸運動を行うことができるようになっており、被測定者の膝伸展時の到達速度を、負荷を３段階以上変化させてそれぞれ求め、得られた３つ以上の負荷と到達速度との関係に対して近似曲線を求め、得られた近似曲線の到達速度０における筋力値を最大筋力値として推定するものである。この装置・方法によれば、最大筋力値を得るために大きな負荷を被測定者に負わせる必要がない。   For example, as a method for measuring the muscle strength of the lower limb, there is a method using a muscle strength measuring device as disclosed in Patent Document 1 below. This muscular strength measuring device is designed so that the person to be measured can perform flexion and extension of the knee under a given load. Each is obtained by changing, and an approximate curve is obtained for the relationship between the obtained three or more loads and the arrival speed, and the muscle strength value at the arrival speed 0 of the obtained approximate curve is estimated as the maximum muscle strength value. . According to this apparatus and method, it is not necessary to place a large load on the person to be measured in order to obtain the maximum muscle strength value.

また、椅子に座る動作・椅子から立つ動作を繰り返し行い、所定時間中にこの動作を達成できた回数を測定する方法もある。この方法においては、予め年齢別に達成回数の平均を求めてデータベースとし、このデータベースと実際に被測定者が該動作を達成できた回数とを比較することにより、下肢筋力を推定するものである。
特開２００２−２０９８７４号公報 There is also a method of measuring the number of times that this operation can be achieved within a predetermined time by repeatedly performing the operation of sitting on the chair and the operation of standing from the chair. In this method, the average of the number of achievements for each age is obtained in advance as a database, and the muscle strength of the lower limbs is estimated by comparing this database with the number of times the measurement subject has actually achieved the movement.
JP 2002-209874 A

しかしながら、上記特許文献１に開示されている技術においては、被測定者に負わせる負荷が少ないとはいえ、異なる負荷で脚伸展運動を３回以上行う必要があり、被測定者の負担を完全に払拭することはできない。また、上記特許文献１の技術においては、膝伸展運動にかかる負荷を調整する機構が必要であり、特許文献１の図５にも開示されているように装置が大掛かりなものとなってしまう。さらに、高齢者に対して所定の負荷をかけた状態における膝伸展運動を課すことは酷である。一方、椅子に座る動作・椅子から立つ動作を繰り返し行い、所定時間内の達成回数を測定する方法においても、特殊な運動を被測定者に課すことになり、腰や膝に負担をかけることになる。そのため、高齢者や膝あるいは腰に故障のある人などに本方法を適用することは困難である。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, although the load imposed on the person to be measured is small, it is necessary to perform the leg extension exercise three or more times with different loads, and the burden on the person to be measured is completely eliminated. Can not be wiped out. Moreover, in the technique of the said patent document 1, the mechanism which adjusts the load concerning a knee extension exercise | movement is required, and an apparatus will become large sized as disclosed also in FIG. Furthermore, imposing a knee extension exercise in a state where a predetermined load is applied to an elderly person is severe. On the other hand, in the method of repeatedly sitting and sitting from a chair and measuring the number of achievements within a predetermined time, a special exercise is imposed on the person being measured, which places a burden on the waist and knees. Become. Therefore, it is difficult to apply this method to an elderly person or a person with a knee or waist trouble.

本発明は、以上のような現状を鑑みてなされたものであり、使用者に過度の負担をかけることなく、使用者の下肢筋力を測定することができる筋力測定装置を提供することを課題とする。   This invention is made in view of the above present conditions, and it is a subject to provide the muscle strength measuring apparatus which can measure a user's leg muscle strength, without putting an excessive burden on a user. To do.

上記課題を解決するために、本発明者らは、歩行時における腰部の加速度と下肢筋力との間に相関関係があることを見出し、この相関関係に着目して、歩行時の腰部の加速度を検出することで、下肢筋力を測定する筋力測定装置を完成した。すなわち、本発明の筋力測定装置は、歩行時における腰部の加速度を検出し、該加速度に対応する信号を出力する加速度検出装置と、歩行時における腰部の加速度と人体の下肢筋力との関係である加速度−下肢筋力関係が記憶されている記憶装置と、前記加速度検出装置から出力される信号と、前記記憶装置に記憶されている前記加速度−下肢筋力関係とに基づき使用者の下肢筋力を判別する演算装置と、を有することを特徴とする。加速度−下肢筋力関係は、歩行時における腰部の加速度と人体の下肢筋力との間の関係を予め求めておくことで得ることができる。   In order to solve the above problems, the present inventors have found that there is a correlation between the acceleration of the waist during walking and the muscle strength of the lower limbs, and focusing on this correlation, the acceleration of the waist during walking is determined. By detecting, the muscle strength measuring device which measures a leg muscle strength was completed. That is, the muscle strength measuring device according to the present invention has a relationship between an acceleration detection device that detects the acceleration of the waist during walking and outputs a signal corresponding to the acceleration, and the acceleration of the waist during walking and the lower limb muscle strength of the human body. A user's lower limb strength is determined based on a storage device storing an acceleration-lower limb strength relationship, a signal output from the acceleration detection device, and the acceleration-lower limb strength relationship stored in the storage device. And an arithmetic unit. The acceleration-lower limb muscle strength relationship can be obtained by obtaining in advance the relationship between the waist acceleration during walking and the lower limb muscle strength of the human body.

上記構成においては、加速度検出装置により検出された腰部の加速度は、該加速度に対応する信号として演算装置に送られる。そして、この信号あるいは該信号の処理データと記憶装置に記憶されている加速度−下肢筋力関係とを比較することで、下肢筋力を測定することができる。   In the above configuration, the waist acceleration detected by the acceleration detection device is sent to the arithmetic device as a signal corresponding to the acceleration. The lower limb muscle strength can be measured by comparing this signal or the processed data of the signal with the acceleration-lower limb muscle strength relationship stored in the storage device.

なお、本発明の筋力測定装置においては、下肢筋力を特定の識別記号に変換する手段を備え、その識別記号を表示する表示部を設けるようにしてもよい。識別記号としては、下肢筋力を示す数値、下肢筋力の程度を段階的に示すもの（大中小、レベルなど）、一定水準の下肢筋力をクリアしているかどうかを示すもの（合あるいは否、セーフあるいはアウトなど）、あるいはこれらの組み合わせを例示することができる。また、判別された下肢筋力の強さが基準以下であるかどうかを判定する手段を備え、基準以下であれば、下肢筋力の向上につながる対策を教示する手段を備えるようにしてもよい。   In addition, in the muscular strength measuring apparatus of this invention, you may make it provide the means to convert a leg muscular strength into a specific identification symbol, and provide the display part which displays the identification symbol. Identification symbols include numerical values indicating lower limb strength, levels of lower limb strength (large, medium, small, level, etc.), and whether or not a certain level of lower limb strength has been cleared (pass or fail, safe or Out), or a combination thereof. Further, it may be provided with means for determining whether or not the strength of the lower limb muscle strength determined is below the reference, and if it is below the reference, a means for teaching a measure that leads to improvement of the lower limb muscle strength may be provided.

前記加速度−下肢筋力関係は、歩行動作のうち特定歩行動作における腰部の加速度と人体の下肢筋力との関係とすることができる。腰部の加速度を検出する場合、腰部の加速度は、歩行動作のうちでも変動する。そして、歩行動作のうちでも、下肢筋力の影響を最も受ける動作がある。そのため、その特定歩行動作中における加速度と下肢筋力との関係を予め求めておき、その特定歩行動作中における腰部の加速度を検出するのがよい。   The acceleration-lower limb muscle strength relationship may be a relationship between the waist acceleration and the human lower limb muscle strength in a specific walking motion among walking motions. When detecting the acceleration of the waist, the acceleration of the waist varies even during the walking motion. Among walking motions, there are motions that are most affected by lower limb muscle strength. Therefore, it is preferable to obtain in advance a relationship between the acceleration during the specific walking motion and the lower limb muscle strength, and to detect the acceleration of the waist during the specific walking motion.

また、上記の場合、前記加速度検出装置は、前記特定歩行動作時の腰部の前後方向における加速度である前後加速度を検出し、該前後加速度に対応する信号を出力する前後加速度検出部を有するものであり、前記加速度−下肢筋力関係は、前記前後加速度と人体の下肢筋力との関係であって、前記演算装置は、前記前後加速度検出部から出力される信号と、該加速度−下肢筋力関係とから使用者の下肢筋力を判別するものであるのがよい。あるいは、前記加速度検出装置は、前記特定歩行動作時の腰部の上下方向における加速度である上下加速度を検出し、該上下加速度に対応する信号を出力する上下加速度検出部を有するものであり、前記加速度−下肢筋力関係は、前記上下加速度と人体の下肢筋力との関係であって、前記演算装置は、前記上下加速度検出部から出力される信号と、該加速度−下肢筋力関係とから使用者の下肢筋力を判別するものであるのがよい。   In the above case, the acceleration detection device includes a longitudinal acceleration detector that detects longitudinal acceleration, which is acceleration in the longitudinal direction of the waist during the specific walking motion, and outputs a signal corresponding to the longitudinal acceleration. And the acceleration-lower limb muscle strength relationship is a relationship between the longitudinal acceleration and the lower limb muscle strength of the human body, and the arithmetic device calculates a signal output from the longitudinal acceleration detector and the acceleration-lower limb muscle strength relationship. It is preferable to discriminate the lower limb strength of the user. Alternatively, the acceleration detection device includes a vertical acceleration detection unit that detects vertical acceleration, which is acceleration in the vertical direction of the waist during the specific walking motion, and outputs a signal corresponding to the vertical acceleration, and the acceleration The lower limb muscle strength relationship is a relationship between the vertical acceleration and the lower limb muscle strength of the human body, and the arithmetic unit calculates the lower limb of the user from the signal output from the vertical acceleration detection unit and the acceleration-lower limb muscle strength relationship. It is good to discriminate muscular strength.

歩行時における腰部の前後加速度は、下肢筋力により得られる前後方向の推進力・制動力に対応する。したがって、腰部の前後加速度と下肢筋力との間には、より一層の相関関係がある。そのため、腰部の前後加速度と下肢筋力との関係を予め加速度−下肢筋力関係として求めておき、前後加速度検出部により腰部の前後加速度を検出し、該前後加速度に対応する信号又はその処理データを解析することで、前記加速度−下肢筋力関係から使用者の下肢筋力を測定することができる。   The longitudinal acceleration of the waist during walking corresponds to the propulsive force / braking force in the front-rear direction obtained by the lower limb muscle strength. Therefore, there is a further correlation between the lumbar longitudinal acceleration and the lower limb muscle strength. Therefore, the relationship between the waist longitudinal acceleration and lower limb muscle strength is obtained in advance as the acceleration-lower limb muscle strength relationship, the longitudinal acceleration detection unit detects the waist longitudinal acceleration, and the signal corresponding to the longitudinal acceleration or the processing data is analyzed. By doing so, the user's lower limb strength can be measured from the acceleration-lower limb strength relationship.

一方、歩行時は脚を蹴り出して前方向に進む。この脚の蹴り出し力は、前後方向に向かうとともに上下方向にむかう。したがって、例えば蹴り出し力に対応する下肢筋力の強さは、歩行時における腰部の上下加速度と相関関係がある。そのため、腰部の上下加速度と下肢筋力との関係を予め加速度−下肢筋力関係として求めておき、上下加速度検出部により腰部の上下加速度を検出し、該上下加速度に対応する信号又はその処理データを解析することで、前記加速度−下肢筋力関係から使用者の下肢筋力を測定することができる。   On the other hand, when walking, kick the leg and go forward. The kicking force of the leg goes in the front-rear direction and goes up and down. Therefore, for example, the strength of the lower limb muscle strength corresponding to the kicking force correlates with the vertical acceleration of the waist during walking. Therefore, the relationship between the vertical acceleration of the lumbar region and the muscle strength of the lower limb is obtained in advance as the acceleration-lower limb muscle strength relationship, the vertical acceleration detection unit detects the vertical acceleration of the lumbar region, and the signal corresponding to the vertical acceleration or the processing data is analyzed. By doing so, the user's lower limb strength can be measured from the acceleration-lower limb strength relationship.

さらに、前記前後加速度あるいは前記上下加速度から下肢筋力を測定する場合、前記特定歩行動作は、一方の足の踵が接地する踵接地動作から該一方の足の足底全体が接地する足底接地動作までの動作とすることができる。踵接地時には、足関節まわりに発生する底屈モーメント（地面からの作用により爪先が地面に触れる方向に足関節を回転させるモーメント）に対抗する下肢筋力が必要である。この底屈モーメントは、踵接地時における歩行速度が大きいほど、より大きくなる。したがって、下肢筋力が小さい場合には、この底屈モーメントを許容できる大きさにするため、踵接地時における歩行速度が低下すると考えられる。一方、下肢筋力が大きい場合には、大きな底屈モーメントを許容できるため、踵接地時における歩行速度が大きくなると考えられる。したがって、踵接地時における腰部の前後加速度により下肢筋力を測定することができると考えられる。また、踵接地時には、膝関節まわりに発生する屈曲モーメント（地面からの作用により膝が曲がる方向に膝関節を回転させるモーメント）に対抗する下肢筋力が必要である。この屈曲モーメントは、踵接地時における歩行速度が大きいほど大きい。したがって、下肢筋力が小さい場合には、この屈曲モーメントを許容できる大きさにするため、踵接地時における歩行速度が低下すると考えられる。一方、下肢筋力が大きい場合には、大きな屈曲モーメントを許容できるため、踵接地時における歩行速度が大きくなると考えられる。したがって、踵接地時における腰部の前後加速度により下肢筋力を測定することができる。また、下肢筋力が低いと踵接地時に発生する屈曲モーメントに対抗できないため、膝の屈曲が起こらないように膝関節を突っ張った状態で踵接地動作を行う傾向が強いと考えられる。膝関節を突っ張った状態で踵接地動作を行うと、踵接地時における地面からの衝撃が、膝関節の屈曲によって吸収されなくなる。このときの衝撃は、腰部における上下加速度に影響を与える。つまり、衝撃が大きい場合には、上方向を正とした場合に上下加速度が大きくなり、言い換えると、下肢筋力が低い場合には、踵接地時における上下加速度が大きくなると考えられる。一方、下肢筋力が高い場合には、屈曲モーメントに対抗することができるため、踵接地時には膝関節を屈曲させて衝撃を吸収しようとする傾向が強いと考えられる。そのため
、下肢筋力が高い場合には、踵接地時に地面から受ける衝撃が小さくなり、言い換えると、踵接地時における上下加速度が小さくなると考えられる。以上のように、踵接地動作における腰部の加速度を検出することで、下肢筋力の測定が可能である。 Further, when measuring the lower limb muscle strength from the longitudinal acceleration or the vertical acceleration, the specific walking motion is performed from the heel-grounding motion in which the heel of one foot is grounded to the sole-grounding motion in which the entire sole of the one foot is grounded The operation can be up to. At the time of heel contact, lower extremity muscular strength is required to resist the plantar flexion moment generated around the ankle joint (the moment to rotate the ankle joint in the direction in which the toes touch the ground due to the action from the ground). This bottom flexion moment becomes larger as the walking speed at the time of landing on the heel increases. Therefore, when the lower limb muscle strength is small, it is considered that the walking speed at the time of heel-contact is reduced in order to make the plantar flexion moment acceptable. On the other hand, when the muscle strength of the lower limbs is large, a large plantar flexion moment can be allowed, so it is considered that the walking speed at the time of heel contact increases. Therefore, it is considered that the lower limb muscle strength can be measured by the longitudinal acceleration of the waist when the heel is touched. Further, when the heel is touched, the lower limb muscle strength is required to resist the bending moment generated around the knee joint (the moment that rotates the knee joint in the direction in which the knee bends due to the action from the ground). This bending moment increases as the walking speed at the time of landing on the heel increases. Therefore, when the lower limb muscle strength is small, it is considered that the walking speed at the time of the heel-contact is lowered in order to make this bending moment acceptable. On the other hand, when the muscle strength of the lower limbs is large, a large bending moment can be tolerated, so it is considered that the walking speed at the time of landing on the heel increases. Therefore, the lower limb muscle strength can be measured by the longitudinal acceleration of the waist when the heel is touched. In addition, if the lower limb muscle strength is low, it is difficult to resist the bending moment generated when the heel is touched, so it is considered that there is a strong tendency to perform the heel contact operation while the knee joint is stretched so that the knee does not bend. When the heel contact operation is performed with the knee joint stretched, the impact from the ground during the heel contact is not absorbed by the flexion of the knee joint. The impact at this time affects the vertical acceleration at the waist. In other words, when the impact is large, the vertical acceleration increases when the upward direction is positive. In other words, when the muscle strength of the lower limbs is low, the vertical acceleration at the time of heel contact is increased. On the other hand, when the muscle strength of the lower limbs is high, the bending moment can be countered, so it is considered that there is a strong tendency to absorb the impact by bending the knee joint when the heel contacts. Therefore, when the lower limb muscle strength is high, the impact received from the ground when the heel is touched is reduced, in other words, the vertical acceleration when the heel is touched is considered to be small. As described above, the muscle strength of the lower limbs can be measured by detecting the acceleration of the lower back in the heel contact operation.

上記と同様に、前記前後加速度あるいは前記上下加速度から下肢筋力を測定する場合、前記特定歩行動作は、一方の足の足底全体が接地する足底接地動作から他方の足の足尖が離地する足尖離地動作までの動作とすることができる。この区間の腰部の加速度は歩行動作における制動能力に関係する。下肢筋力が低いと当然制動能力も低下することから、この区間における腰部の加速度を検出することで下肢筋力を測定することができる。なお、より具体的には、この区間において腰部の前後方向加速は、減速を表わす負の加速度となり、この負の前後加速度の絶対値が大きいほど制動能力が大きい、つまり下肢筋力が大きいと判断できる。逆に、負の前後加速度の絶対値が小さいほど制動能力が小さい、つまり下肢筋力が小さいと判断できる。   Similarly to the above, when measuring muscle strength of the lower limbs from the longitudinal acceleration or the vertical acceleration, the specific walking motion is performed from the ground contact motion in which the entire sole of one foot is grounded to the ground of the other foot. It can be an operation up to a toe-off operation. The acceleration of the waist in this section is related to the braking ability in the walking motion. If the lower limb muscle strength is low, the braking ability naturally decreases. Therefore, the lower limb muscle strength can be measured by detecting the acceleration of the waist in this section. More specifically, in this section, the longitudinal acceleration of the lower back is a negative acceleration representing deceleration, and the larger the absolute value of this negative longitudinal acceleration, the greater the braking ability, that is, the lower limb muscle strength can be determined. . Conversely, it can be determined that the smaller the absolute value of the negative longitudinal acceleration, the smaller the braking ability, that is, the lower limb muscle strength.

さらに、上記と同様に、前記前後加速度あるいは前記上下加速度から下肢筋力を測定する場合、前記特定歩行動作は、一方の足の踵が接地する踵接地動作から他方の足の足尖が離地する足尖離地動作までの動作とすることができる。この区間においては、全体として制動力により歩行速度が減少する。したがって上記と同様の理由により、下肢筋力を測定することができる。   Further, as described above, when the lower limb muscle strength is measured from the longitudinal acceleration or the vertical acceleration, the specific walking motion is caused by the heel-contacting operation in which the heel of one foot contacts the ground, and the toes of the other foot are released. It can be set as an operation up to the toe-off operation. In this section, the walking speed is reduced as a whole by the braking force. Therefore, for the same reason as described above, the lower limb muscle strength can be measured.

次に、特定歩行動作中における腰部の加速度により下肢筋力を測定する筋力測定装置においては、歩行動作のうち前記特定歩行動作が行われるタイミングを判定する歩行動作判定手段をさらに有するのがよい。該筋力測定装置自身で、特定歩行動作が行なわれるタイミングを判定することができる。   Next, in the muscle strength measuring apparatus that measures the lower limb muscle strength based on the acceleration of the waist during the specific walking motion, it is preferable to further include a walking motion determination unit that determines a timing at which the specific walking motion is performed among the walking motions. The muscle strength measuring device itself can determine the timing at which the specific walking motion is performed.

この場合、前記加速度検出装置は、歩行時の腰部の前後方向における加速度である前後加速度を検出し、該前後加速度に対応する信号を出力する前後加速度検出部と、歩行時の腰部の上下方向における加速度である上下加速度を検出し、該上下加速度に対応する信号を出力する上下加速度検出部と、歩行時の腰部の左右方向における加速度である左右加速度を検出し、該左右加速度に対応する信号を出力する左右加速度検出部とのうち少なくとも一つを有し、前記歩行動作判定手段は、前記前後加速度検出部と前記上下加速度検出部と前記左右加速度検出部との少なくとも一つから出力される信号に基づき、使用者の歩行動作が前記特定歩行動作であることを判定するものであるのがよい。加速度検出装置により取得できる腰部の加速度により歩行動作のタイミングを判定しているので、歩行動作判定手段として、別途特別な検出手段を採用する必要がない。   In this case, the acceleration detection device detects longitudinal acceleration, which is acceleration in the longitudinal direction of the waist during walking, and outputs a signal corresponding to the longitudinal acceleration in the longitudinal direction of the waist during walking. A vertical acceleration detector that detects vertical acceleration, which is an acceleration, and outputs a signal corresponding to the vertical acceleration, and a horizontal acceleration, which is an acceleration in the horizontal direction of the waist during walking, are detected, and a signal corresponding to the horizontal acceleration is obtained. A signal output from at least one of the longitudinal acceleration detection unit, the vertical acceleration detection unit, and the left-right acceleration detection unit. Based on the above, it is preferable to determine that the user's walking motion is the specific walking motion. Since the timing of the walking motion is determined based on the acceleration of the waist that can be acquired by the acceleration detection device, it is not necessary to separately employ special detection means as the walking motion determination means.

以上の本発明の構成において、前記下肢筋力は背屈力とすることができる。背屈力は、足関節により爪先（足尖）を持ち上げる力である。背屈力の低下は、歩行中の「つまづき」を誘発する可能性が高く、背屈力を測定しその衰えを知見することは、歩行中の転倒を予防するのに効果的である。そのため、下肢筋力のうちでも背屈力を測定する効果は大きい。また、背屈力は、歩行時の腰部における加速度と相関関係があり、本発明の装置により容易に測定することができる。背屈力と腰部の加速度との間に相関関係があるのは、以下の理由によるものと考えられる。歩行動作は、加速と減速を繰り返して行われるが、減速をする際に使われる筋力の一つに背屈力がある。したがって、歩行動作のうち制動期にあたる特定歩行動作中の腰部の加速度は制動力に影響されるため、腰部の加速度と背屈力との間には相関関係があると考えられる。そのため、歩行時の腰部における加速度を解析することにより背屈力を測定することが可能である。なお、本発明の装置において背屈力を測定するためには、前記加速度−下肢筋力関係を、腰部の加速度と背屈力との関係を表わすものとすればよい。   In the above configuration of the present invention, the lower limb muscle strength can be a dorsiflexion force. The dorsiflexion force is a force that lifts the toes (toes) by the ankle joint. The decrease in dorsiflexion force is likely to induce “stumbling” during walking, and measuring the dorsiflexion force and knowing its decline is effective in preventing falls during walking. Therefore, the effect of measuring the dorsiflexion force among the lower limb muscle strength is great. The dorsiflexion force has a correlation with the acceleration at the waist during walking and can be easily measured by the apparatus of the present invention. The correlation between the dorsiflexion force and the acceleration of the waist is considered to be due to the following reason. Walking motion is performed by repeatedly accelerating and decelerating, and one of the muscle strengths used for decelerating is dorsiflexion. Therefore, since the acceleration of the waist during the specific walking motion corresponding to the braking period in the walking motion is affected by the braking force, it is considered that there is a correlation between the acceleration of the waist and the dorsiflexion force. Therefore, it is possible to measure the dorsiflexion force by analyzing the acceleration at the waist during walking. In order to measure the dorsiflexion force in the apparatus of the present invention, the acceleration-lower limb muscle force relationship may be a relationship between the acceleration of the waist and the dorsiflexion force.

あるいは、前記下肢筋力は膝伸展力とすることができる。膝伸展力は、歩行動作における制動力を発揮する筋力の一つである。したがって、歩行動作時のうち制動期にあたる特定歩行動作中の腰部の加速度は制動力に影響されるため、腰部の加速度と膝伸展力との間には相関関係があると考えられる。そのため、歩行時の腰部における加速度を解析することにより膝伸展力を測定することが可能である。なお、本発明の装置において膝伸展力を測定するためには、前記加速度−下肢筋力関係を、腰部の加速度と膝伸展力との関係を表わすものとすればよい。   Alternatively, the lower limb muscle strength can be a knee extension force. The knee extension force is one of muscle strengths that exert a braking force in walking motion. Therefore, since the acceleration of the waist during the specific walking motion corresponding to the braking period during the walking motion is affected by the braking force, it is considered that there is a correlation between the acceleration of the waist and the knee extension force. Therefore, it is possible to measure the knee extension force by analyzing the acceleration at the waist during walking. In order to measure the knee extension force in the apparatus of the present invention, the acceleration-lower limb muscle force relationship may be a relationship between the waist acceleration and the knee extension force.

さらに、下肢筋力として背屈力や膝伸展力を採用する場合、前記加速度検出装置は、歩行時の腰部の前後方向における加速度である前後加速度を検出し、該前後加速度に対応する信号を出力する前後加速度検出部と、歩行時の腰部の上下方向における加速度である上下加速度を検出し、該上下加速度に対応する信号を出力する上下加速度検出部とを有するのがよい。そして、前記加速度−下肢筋力関係は、一方の足の踵が接地する踵接地動作から該一方の足の足底全体が接地する足底接地動作までの動作における前記前後加速度と、一方の足の足底全体が接地する足底接地動作から他方の足の足尖が離地する足尖離地動作までの動作における前記前後加速度と、一方の足の踵が接地する踵接地動作から該一方の足の足底全体が接地する足底接地動作までの動作における前記上下加速度と、前記下肢筋力との関係であるのがよい。発明者等が鋭意検討したところ、上記のような歩行動作における腰部の前後加速度及び、あるいは上下加速度は、それぞれ背屈力あるいは膝伸展力と相関があり、背屈力・膝伸展力に関しては、これら複数の加速度と下肢筋力との関係を組合わせることにより、より精密に下肢筋力の測定を行うことができる。   Further, when adopting dorsiflexion force or knee extension force as lower limb muscle strength, the acceleration detection device detects longitudinal acceleration, which is acceleration in the longitudinal direction of the waist during walking, and outputs a signal corresponding to the longitudinal acceleration. It is preferable to include a longitudinal acceleration detection unit and a vertical acceleration detection unit that detects vertical acceleration, which is acceleration in the vertical direction of the waist during walking, and outputs a signal corresponding to the vertical acceleration. The acceleration-lower limb muscle strength relationship includes the longitudinal acceleration in the operation from the heel-grounding operation in which the heel of one foot contacts the ground to the foot-grounding operation in which the entire sole of the one foot contacts the ground. The front-rear acceleration in the operation from the plantar grounding operation in which the entire sole is grounded to the plantar grounding operation in which the other toe is released, and the The relationship between the vertical acceleration and the lower limb muscle strength in the motion up to the foot grounding motion in which the entire foot sole of the foot is grounded is good. As a result of intensive studies by the inventors, the longitudinal acceleration and the vertical acceleration of the lumbar region in the walking movement as described above are correlated with the dorsiflexion force or the knee extension force, respectively, and regarding the dorsiflexion force and the knee extension force, By combining the relationship between the plurality of accelerations and the lower limb muscle strength, the lower limb muscle strength can be measured more precisely.

上記のような本発明の筋力測定装置によれば、歩行時における腰部の加速度と人体の下肢筋力の強さとの関係（加速度−下肢筋力力関係）が、予め記憶装置に記憶されているので、加速度検出装置により歩行時の腰部の加速度を検出すれば、該腰部の加速度に対応する信号と前記加速度−背屈力関係とから、演算装置により使用者の下肢筋力を測定することができる。また、大掛かりな設備を必要とせず、腰部の加速度を検出するだけでよいので、例えば、腰部に装着し歩行するだけでよく、簡易に下肢筋力を測定することができる。さらに、使用者に過度の負担をかけることがない。   According to the muscle strength measuring device of the present invention as described above, the relationship between the acceleration of the waist during walking and the strength of the lower limb muscle strength of the human body (acceleration-lower limb strength relationship) is stored in the storage device in advance. When the acceleration of the waist during walking is detected by the acceleration detection device, the muscle strength of the user's lower limbs can be measured by the arithmetic device from the signal corresponding to the acceleration of the waist and the acceleration-dorsiflexion relationship. Moreover, since it is only necessary to detect the acceleration of the lumbar region without requiring a large facility, for example, the limb muscle strength can be measured simply by wearing the lumbar region and walking. Furthermore, an excessive burden is not imposed on the user.

さらに、腰部の加速度のうち、前後加速度や上下加速度を検出して、これらを用いて下肢筋力を測定したり、またある特定歩行動作中における加速度を検出して、これらを用いて下肢筋力を測定したりすることによって、より精度よく下肢筋力を測定することができる。   In addition, the longitudinal acceleration and vertical acceleration of the lumbar acceleration are detected, and the muscle strength of the lower limbs is measured using them, or the acceleration during a specific walking motion is detected and the muscle strength of the lower limbs is measured using these. By doing so, the lower limb muscle strength can be measured with higher accuracy.

さらに、ある特定歩行動中における前後加速度や、ある特定歩行動作中における上下加速度等の複数の加速度を検出して、これら複数の情報を用いて下肢筋力を測定することにより、より一層精度よく下肢筋力を測定することができる。   Furthermore, by detecting a plurality of accelerations such as longitudinal acceleration during a specific walking motion and vertical acceleration during a specific walking motion, and measuring the muscle strength of the lower limbs using these pieces of information, the lower limbs are more accurately detected. Muscle strength can be measured.

さらに、歩行動作判定手段により、歩行動作のうち特定歩行動作を判定したうえで、該特定歩行動作における加速度を検出しているので、における特定歩行動作のタイミングが異なるようなどのような被測定者に対して精密に下肢筋力の測定を行うことができる。   Furthermore, since the specific walking motion is determined among the walking motions by the walking motion determining means, and the acceleration in the specific walking motion is detected, any measurement subject whose timing of the specific walking motion is different The leg muscle strength can be accurately measured.

さらに、歩行動作に基づき出力される加速度に対応する信号を用いて特定歩行動作を判定する場合、使用者によって歩行速度や歩幅等が違った場合でも、使用者の特定歩行動作のタイミングを知見することができる。そのため、より精度の良い下肢筋力の測定を行うことができる。   Furthermore, when determining the specific walking motion using a signal corresponding to the acceleration output based on the walking motion, the timing of the specific walking motion of the user is known even when the walking speed, the stride, etc. are different depending on the user. be able to. Therefore, it is possible to measure the lower limb muscle strength with higher accuracy.

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の筋力測定装置の一例を示すブロック図である。図１に示す装置１００は、歩行時における使用者の腰部の加速度を検出し、その加速度に対応する信号（以下、加速度信号とする）を出力する加速度検出装置としての加速度計１０と、加速度計１０からの加速度信号を受けて、使用者の下肢筋力を演算する演算部２０と、を有する。さらに、歩行時間などを計測する時間計測部３０と、下肢筋力を演算した結果等の情報や使用者の情報等を表示することができる表示部４０と、下肢筋力の強さを判別した結果等の情報や使用者の情報等を記憶することができる記録部５０とを有するものである。なお、これら加速度計１０、演算部２０、時間計測部３０、表示部４０、記録部５０は一体化することができ、例えば、人体の腰部に一体的に装着することができるようになっている。例えば、万歩計のようにベルト、ズボン、スカート等に懸架できるフックを備えたものを例示することができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a muscle strength measuring apparatus according to the present invention. An apparatus 100 shown in FIG. 1 includes an accelerometer 10 as an acceleration detection apparatus that detects acceleration of a user's waist during walking and outputs a signal corresponding to the acceleration (hereinafter referred to as an acceleration signal), and an accelerometer. And an arithmetic unit 20 that receives the acceleration signal from 10 and calculates the muscle strength of the user's lower limbs. Furthermore, a time measuring unit 30 that measures walking time, a display unit 40 that can display information such as a result of calculating the lower limb muscle strength, a user information, and the like, a result of determining the strength of the lower limb muscle strength, and the like And a recording unit 50 that can store user information and the like. The accelerometer 10, the calculation unit 20, the time measurement unit 30, the display unit 40, and the recording unit 50 can be integrated. . For example, the thing provided with the hook which can be suspended on a belt, trousers, a skirt, etc. like a pedometer can be illustrated.

加速度計１０は、使用者の歩行時において腰部の前後加速度を検出する前後加速度検出部としてのＸ方向加速度検出部１２と、腰部の左右加速度を検出する左右加速度検出部としてのＹ方向加速度検出部１４と、腰部の上下加速度を検出する上下加速度検出部としてのＺ方向加速度検出部１６とにより構成されている。それぞれの検出部は、一体化されて加速度計１０とされており、該加速度計１０を使用者の腰部に装着すれば、前後加速度、左右加速度、上下加速度のすべてを検出することができるようになっている。これらそれぞれの検出部により検出されたそれぞれの方向における加速度は、それぞれの加速度に対応する電気信号（それぞれ、前後加速度信号、左右加速度信号、上下加速度信号とする）とされて、それぞれ独立に演算部２０に出力されるようになっている。なお、加速度計１０としては、一般的に知られている加速度センサを使用することができる。例えば、圧電素子を用いた加速度センサや、静電容量型の３軸加速度センサ等を使用することができる。３軸加速度センサの場合、上記前後加速度検出部１２、左右加速度検出部１４、上下加速度検出部１６は、一つの検出素子とすることができる。   The accelerometer 10 includes an X-direction acceleration detection unit 12 as a longitudinal acceleration detection unit that detects the longitudinal acceleration of the waist during walking of the user, and a Y-direction acceleration detection unit as a lateral acceleration detection unit that detects the lateral acceleration of the waist. 14 and a Z-direction acceleration detection unit 16 as a vertical acceleration detection unit that detects the vertical acceleration of the waist. Each of the detection units is integrated into an accelerometer 10 so that if the accelerometer 10 is attached to the user's waist, all longitudinal acceleration, lateral acceleration, and vertical acceleration can be detected. It has become. The acceleration in each direction detected by each of these detection units is an electrical signal corresponding to each acceleration (respectively a longitudinal acceleration signal, a lateral acceleration signal, and a vertical acceleration signal, respectively), and is independently an arithmetic unit. 20 is output. As the accelerometer 10, a generally known acceleration sensor can be used. For example, an acceleration sensor using a piezoelectric element, a capacitance type triaxial acceleration sensor, or the like can be used. In the case of a triaxial acceleration sensor, the longitudinal acceleration detection unit 12, the lateral acceleration detection unit 14, and the vertical acceleration detection unit 16 can be a single detection element.

演算部２０は、Ａ／Ｄ変換器２２と、演算装置としてのＣＰＵ２４と、記憶装置としてのＲＯＭ２６と、ＲＡＭ２８とから構成されている。Ａ／Ｄ変換器２２は、加速度計１０からの信号をデジタル信号に変換するものであり、該Ａ／Ｄ変換器２２からデジタル化された加速度信号がＣＰＵ２４、ＲＯＭ２６、ＲＡＭ２８にそれぞれ送信されるようになっている。デジタル化された信号（前後加速度信号、左右加速度信号及び上下加速度信号）は、ＲＡＭ２８に一旦記憶され、ＣＰＵ２４により所定の処理がされるようになっている。例えば、ＲＡＭ２８には、腰部の加速度信号の時間変化波形が時間計測部３０からの時間情報とともに記憶されるようになっている。加速度信号の時間変化波形は、例えば歩行動作の数周期分がＲＡＭ２８に記憶されるようにすることができる。   The calculation unit 20 includes an A / D converter 22, a CPU 24 as a calculation device, a ROM 26 as a storage device, and a RAM 28. The A / D converter 22 converts the signal from the accelerometer 10 into a digital signal, and the acceleration signal digitized from the A / D converter 22 is transmitted to the CPU 24, the ROM 26, and the RAM 28, respectively. It has become. Digitized signals (longitudinal acceleration signal, lateral acceleration signal, and vertical acceleration signal) are temporarily stored in the RAM 28 and subjected to predetermined processing by the CPU 24. For example, the RAM 28 stores a time-varying waveform of the waist acceleration signal together with the time information from the time measuring unit 30. As the time-varying waveform of the acceleration signal, for example, several cycles of walking motion can be stored in the RAM 28.

また、ＲＯＭ２６には、ＲＡＭ２８に記憶される前後加速度信号、左右加速度信号及び上下加速度信号から、使用者が特定歩行動作を行うタイミングやその期間を判定するためのプログラムが格納されている。特定歩行動作とは、図２に示すように、踵接地動作や、足底接地動作や、足尖離地動作等をいうものである。ここで、踵接地動作は、一方の足の踵が接地する動作であり、足底接地動作は、一方の足の底全体が接地する動作であり、足尖離地動作は、他方の足の足尖が離地する動作である。このプログラムはＣＰＵ２４により実行されるようになっており、該プログラムを格納するＲＯＭ２６とＣＰＵ２４とが本実施形態における歩行動作判定手段を構成する。また、ＲＯＭ２６には、ＲＡＭ２８に記憶される加速度信号の時間変化波形から、歩行動作判定手段により特定歩行動作中であると判定された期間内における加速度を算出するプログラムが格納されている。より具体的には、特定歩行動作中における平均加速度を算出するプログラムを例示できる。なお、本明細書において平均加速度とは、特定歩行動作中における加速度の積分値の時間平均を意味するが、その他の定義により表わされる平均加速度を採用してもよい。また、この特定歩行動作中における最大加速度や最小加速度等を算出するようにしてもよい。   In addition, the ROM 26 stores a program for determining the timing and period during which the user performs a specific walking motion from the longitudinal acceleration signal, the lateral acceleration signal, and the vertical acceleration signal stored in the RAM 28. As shown in FIG. 2, the specific walking movement refers to a heel-contacting action, a sole-grounding action, a toe-off action, or the like. Here, the heel contact operation is an operation in which the heel of one foot is in contact with the ground, the sole contact operation is an operation in which the entire sole of one foot is in contact with the ground, and the toe-off operation is performed on the other foot This is the action of the toes taking off. This program is executed by the CPU 24, and the ROM 26 storing the program and the CPU 24 constitute a walking motion determination means in this embodiment. In addition, the ROM 26 stores a program for calculating acceleration within a period determined by the walking motion determining means as being during the specific walking motion from the time change waveform of the acceleration signal stored in the RAM 28. More specifically, a program for calculating an average acceleration during a specific walking motion can be exemplified. In this specification, the average acceleration means the time average of the integrated value of acceleration during a specific walking motion, but an average acceleration represented by other definitions may be adopted. Further, the maximum acceleration, the minimum acceleration, etc. during this specific walking motion may be calculated.

また、ＲＯＭ２６には、予め求められる加速度−下肢筋力関係が記憶されている。このＲＯＭ２６に記憶されている加速度−下肢筋力関係は、本実施形態の場合、前後加速度と下肢筋力の強さとの関係をあらわすものである。ＲＯＭ２６に記憶されている加速度−下肢筋力関係は、例えば図３〜８に示すようなものとされている。図３〜８に直線で表されているのが加速度−下肢筋力関係である。さらに具体的には、これらの加速度−下肢筋力関係は、下肢筋力のうちの背屈力や膝伸展力と歩行時における腰部の加速度との関係を示したものである。これらの加速度−下肢筋力関係は、それぞれの特定歩行動作における前後加速度や上下加速度と、背屈力や膝伸展力等の下肢筋力との関係を予め求めておくことにより得ることができる。具体的には、複数の被験者に対して、歩行時における腰部の加速度（前後加速度、上下加速度等）を測定すると同時に、背屈力や膝伸展力等の下肢筋力を測定し、これら加速度と下肢筋力との対となる複数のデータ（図３〜８のドットに対応する）から加速度と下肢筋力との関係（図３〜８の直線に対応する）を、例えば、最小二乗法等により導出することにより得ることができる。   Further, the ROM 26 stores the acceleration-lower limb muscle strength relationship obtained in advance. The acceleration-lower limb muscle strength relationship stored in the ROM 26 represents the relationship between the longitudinal acceleration and the strength of the lower limb muscle strength in the present embodiment. The acceleration-lower limb muscle strength relationship stored in the ROM 26 is, for example, as shown in FIGS. The acceleration-lower limb strength relationship is represented by a straight line in FIGS. More specifically, these acceleration-lower limb muscle strength relationships show the relationship between the dorsiflexion force or knee extension force of the lower limb muscle strength and the waist acceleration during walking. These acceleration-lower limb muscle strength relationships can be obtained by obtaining in advance a relationship between longitudinal acceleration and vertical acceleration in each specific walking motion and lower limb muscle strength such as dorsiflexion force and knee extension force. Specifically, for a plurality of subjects, the waist acceleration (longitudinal acceleration, vertical acceleration, etc.) during walking was measured, and at the same time, the lower limb muscle strength such as dorsiflexion force and knee extension force was measured. The relationship between acceleration and lower limb muscle strength (corresponding to the straight line in FIGS. 3 to 8) is derived from a plurality of data (corresponding to dots in FIGS. 3 to 8) paired with muscle strength, for example, by the least square method or the like. Can be obtained.

次に、図３〜８に示される加速度−下肢筋力関係について個別に説明する。まず、図３の加速度−下肢筋力関係は、図２に示すＡの区間（踵接地動作から足底接地動作の間）における平均前後加速度と背屈力との関係を示すものである。この図３に示す加速度−下肢筋力関係を用いる場合、Ａの区間における平均前後加速度を算出することにより、使用者の背屈力を測定することができる。   Next, the acceleration-lower limb muscle strength relationship shown in FIGS. First, the acceleration-lower limb muscle strength relationship in FIG. 3 shows the relationship between the average longitudinal acceleration and the dorsiflexion force in the section A shown in FIG. 2 (between the heel contact operation and the sole contact operation). When the acceleration-lower limb muscle strength relationship shown in FIG. 3 is used, the user's dorsiflexion force can be measured by calculating the average longitudinal acceleration in the section A.

図４の加速度−下肢筋力関係は、図２に示すＡの区間（踵接地動作から足底接地動作の間）における平均前後加速度と膝伸展力との関係を示すものである。この図４に示す加速度−下肢筋力関係を用いる場合、Ａの区間における平均前後加速度を算出することにより、使用者の膝伸展力を測定することができる。   The acceleration-lower limb muscle strength relationship in FIG. 4 shows the relationship between the average longitudinal acceleration and the knee extension force in the section A shown in FIG. 2 (between the heel contact operation and the sole contact operation). When the acceleration-lower limb muscle strength relationship shown in FIG. 4 is used, the knee extension force of the user can be measured by calculating the average longitudinal acceleration in the section A.

図５の加速度−下肢筋力関係は、図２に示すＢの区間（足底接地動作から足尖離地動作の間）における平均前後加速度と膝伸展力との関係を示すものである。この図５に示す加速度−下肢筋力関係を用いる場合、Ｂの区間における平均前後加速度を算出することにより、使用者の膝伸展力を測定することができる。   The acceleration-lower limb muscle strength relationship in FIG. 5 shows the relationship between the average longitudinal acceleration and knee extension force in the section B shown in FIG. 2 (between the sole grounding motion and the toe-pointing motion). When the acceleration-lower limb muscle strength relationship shown in FIG. 5 is used, the knee extension force of the user can be measured by calculating the average longitudinal acceleration in the section B.

図６の加速度−下肢筋力関係は、図２に示すＣの区間（踵接地動作から足尖離地動作の間）における平均前後加速度と背屈力との関係を示すものである。この図６に示す加速度−下肢筋力関係を用いる場合、Ｃの区間における平均前後加速度を算出することにより、使用者の背屈力を測定することができる。   The acceleration-lower limb muscle strength relationship in FIG. 6 shows the relationship between the average longitudinal acceleration and the dorsiflexion force in the section C shown in FIG. When the acceleration-lower limb muscle strength relationship shown in FIG. 6 is used, the user's dorsiflexion force can be measured by calculating the average longitudinal acceleration in the section C.

図７の加速度−下肢筋力関係は、図２に示すＣの区間（踵接地動作から足尖離地動作の間）における平均前後加速度と膝伸展力との関係を示すものである。この図７に示す加速度−下肢筋力関係を用いる場合、Ｃの区間における平均前後加速度を算出することにより、使用者の膝伸展力を測定することができる。   The acceleration-lower limb muscle strength relationship in FIG. 7 indicates the relationship between the average longitudinal acceleration and the knee extension force in the section C (between the heel contact operation and the toe-off operation) shown in FIG. When the acceleration-lower limb muscle strength relationship shown in FIG. 7 is used, the knee extension force of the user can be measured by calculating the average longitudinal acceleration in the section C.

図８の加速度−下肢筋力関係は、図２に示すＡの区間（踵接地動作から足底接地動作の間）における平均上下加速度と膝伸展力との関係を示すものである。この図８に示す加速度−下肢筋力関係を用いる場合、Ａの区間における平均上下加速度を算出することにより、使用者の膝伸展力を測定することができる。   The acceleration-lower limb muscle strength relationship in FIG. 8 shows the relationship between the average vertical acceleration and knee extension force in the section A shown in FIG. 2 (between the heel contact operation and the sole contact operation). When the acceleration-lower limb muscle strength relationship shown in FIG. 8 is used, the knee extension force of the user can be measured by calculating the average vertical acceleration in the section A.

また、加速度−下肢筋力関係としては、Ａの区間における平均前後加速度（Ｘａ）と、Ｂの区間における平均前後加速度（Ｘｂ）と、Ａの区間における平均上下加速度（Ｘｃ）との３つの変数と背屈力との関係を重回帰分析することにより得られた加速度−下肢筋力関係を用いることができる。具体的にこの場合の加速度−下肢筋力関係は、背屈力（Ｙ１）＝Ａ１Ｘａ＋Ｂ１Ｘｂ＋Ｃ１Ｘｃ＋Ｄ１（式１）により表わされる。さらに、前述したように複数の被験者からデータを集めて上記の重回帰分析を行った結果、この場合のさらに具体的な加速度−下肢筋力関係は、背屈力（Ｙ１）＝−０．５３Ｘａ−０．５９Ｘｂ＋０．１Ｘｃ＋０．３５（式１）により表わされる。この加速度−下肢筋力関係における重相関係数は約０．６と大きい。したがって、上記（式１）の加速度−下肢筋力関係を用いることで、それぞれ（Ｘａ）、（Ｘｂ）、（Ｘｃ）の変数を算出することにより、使用者の背屈力をより一層精密に測定することができる。 The acceleration-lower limb muscle strength relationship includes three variables: an average longitudinal acceleration (Xa) in section A, an average longitudinal acceleration (Xb) in section B, and an average vertical acceleration (Xc) in section A. The acceleration-lower limb muscle strength relationship obtained by multiple regression analysis of the relationship with the dorsiflexion force can be used. Specifically, the acceleration-lower limb muscle strength relationship in this case is expressed by dorsiflexion force (Y 1 ) = A 1 Xa + B 1 Xb + C 1 Xc + D 1 (Formula 1). Furthermore, as a result of collecting the data from a plurality of subjects and performing the above-described multiple regression analysis as described above, the more specific acceleration-lower limb strength relationship in this case is dorsiflexion force (Y 1 ) = − 0.53Xa -0.59Xb + 0.1Xc + 0.35 (Formula 1). The multiple correlation coefficient in the acceleration-lower limb strength relationship is as large as about 0.6. Therefore, by using the acceleration-lower limb strength relationship in (Equation 1) above, calculating the variables (Xa), (Xb), and (Xc), respectively, the user's dorsiflexion force can be measured more precisely. can do.

また、加速度−下肢筋力関係としては、Ａの区間における平均前後加速度（Ｘａ）と、Ｂの区間における平均前後加速度（Ｘｂ）と、Ａの区間における平均上下加速度（Ｘｃ）との３つの変数と膝伸展力との関係を重回帰分析することにより得られた加速度−下肢筋力関係を用いることができる。具体的にこの場合の加速度−下肢筋力関係は、膝伸展力（Ｙ２）＝Ａ２Ｘａ＋Ｂ２Ｘｂ＋Ｃ２Ｘｃ＋Ｄ２（式２）により表わされる。さらに、前述したように複数の被験者からデータを集めて上記の重回帰分析を行った結果、さらに具体的な加速度−下肢筋力関係は、膝伸展力（Ｙ２）＝−２．２９Ｘａ−３．３４Ｘｂ−０．５２Ｘｃ−０．５（式２）により表わされる。この加速度−下肢筋力関係における重相関係数は約０．７４と大きい。したがって、上記（式２）の加速度−下肢筋力関係を用いることで、それぞれ（Ｘａ）、（Ｘｂ）、（Ｘｃ）の変数を算出することにより、使用者の膝伸展力をより一層精密に測定することができる。 The acceleration-lower limb muscle strength relationship includes three variables: an average longitudinal acceleration (Xa) in section A, an average longitudinal acceleration (Xb) in section B, and an average vertical acceleration (Xc) in section A. The acceleration-lower limb muscle strength relationship obtained by performing multiple regression analysis of the relationship with the knee extension force can be used. Specifically, the acceleration-lower limb muscle strength relationship in this case is expressed by knee extension force (Y 2 ) = A 2 Xa + B 2 Xb + C 2 Xc + D 2 (Formula 2). Furthermore, as a result of collecting the data from a plurality of subjects and performing the above-described multiple regression analysis as described above, the more specific acceleration-lower limb muscle strength relationship is: knee extension force (Y 2 ) = − 2.29Xa-3. It is represented by 34Xb-0.52Xc-0.5 (Formula 2). The multiple correlation coefficient in the acceleration-lower limb strength relationship is as large as about 0.74. Therefore, by using the acceleration-lower limb muscle strength relationship in (Equation 2) above, calculating the variables (Xa), (Xb), and (Xc), respectively, the user's knee extension force can be measured more precisely. can do.

以下、図１に示す筋力測定装置１００の作用・動作について説明する。まず、本実施形態の筋力測定装置１００を腰部に装着して、歩行を開始すると、筋力測定装置１００の加速度計１０により、腰部の前後加速度、左右加速度、上下加速度が検出される。加速度計１０は、検出した加速度の時間変化を電気信号の波形（加速度信号）として出力する。加速度計１０から出力された加速度信号は、Ａ／Ｄ変換器２２によりデジタル化されて一旦ＲＡＭ２８に記憶される。図２には加速度計１０で検出される加速度信号（前後加速度信号、左右加速度信号、上下加速度信号）の時間変化の一例が示しめされている。時間によってそれぞれの加速度が変化しているのがわかる。図２において、前後加速度は前方に向かう側を正として、左右加速度は右に向かう側を正として、上下加速度は上方に向かう側を正として示されている。これらそれぞれの加速度の時間変化は、図２に示すように、歩行動作の特定歩行動作に対応している。   Hereinafter, the operation and operation of the muscle strength measuring apparatus 100 shown in FIG. 1 will be described. First, when the muscle strength measuring device 100 of the present embodiment is attached to the waist and walking is started, the accelerometer 10 of the muscle strength measuring device 100 detects the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, and the vertical acceleration of the waist. The accelerometer 10 outputs the detected time change of acceleration as a waveform of an electric signal (acceleration signal). The acceleration signal output from the accelerometer 10 is digitized by the A / D converter 22 and temporarily stored in the RAM 28. FIG. 2 shows an example of a time change of an acceleration signal (longitudinal acceleration signal, lateral acceleration signal, vertical acceleration signal) detected by the accelerometer 10. It can be seen that each acceleration changes with time. In FIG. 2, the longitudinal acceleration is shown as positive on the forward side, the lateral acceleration as positive on the right side, and the vertical acceleration as positive on the upward side. Each time change of the acceleration corresponds to a specific walking motion of the walking motion as shown in FIG.

ＲＡＭ２８に歩行動作の一周期分（数周期分でもよい）に相当する加速度信号（前後加速度、左右加速度、上下加速度）が記憶されると、ＣＰＵ２４とＲＯＭ２６により構成される歩行動作判定手段によって、該加速度信号の時間変化から特定歩行動作のタイミングや期間が判定される。具体的には、加速度信号を時間微分することにより、該加速度信号のピークを検出し、該ピーク時に特定歩行動作が開始あるいは終了すると判定することができる。あるいは、前後加速度、上下加速度、左右加速度から選択される一つの加速度に着目し、該加速度が正から負あるいは負から正に変化する時点において、特定歩行動作が開始あるいは終了すると判定することができる。あるいは、加速度信号のピーク時における加速度に対してある所定割合の加速度となるタイミングを歩行動作の開始時、終了時と判定することができる。さらに、ここで述べた全ての判定方法のうち、最も適切なものを随時選択するようにしてもよいし、これらの判定方法が適宜組合わされた方法を採用することもできる。   When an acceleration signal (longitudinal acceleration, lateral acceleration, vertical acceleration) corresponding to one cycle of walking motion (may be several cycles) is stored in the RAM 28, the walking motion determination means configured by the CPU 24 and the ROM 26 The timing and period of the specific walking motion are determined from the time change of the acceleration signal. Specifically, it is possible to detect the peak of the acceleration signal by time differentiation of the acceleration signal, and determine that the specific walking motion starts or ends at the peak. Alternatively, paying attention to one acceleration selected from longitudinal acceleration, vertical acceleration, and lateral acceleration, it can be determined that the specific walking motion starts or ends when the acceleration changes from positive to negative or from negative to positive. . Alternatively, it is possible to determine the timing when the acceleration becomes a predetermined ratio with respect to the acceleration at the peak of the acceleration signal as the start and end of the walking motion. Furthermore, among all the determination methods described here, the most appropriate one may be selected at any time, or a method in which these determination methods are appropriately combined may be employed.

例えば本実施形態においては、以下のような判定方法を採用して、図２のように特定歩行動作を判定している。まず、図２の（右）踵接地の判定方法は次のように行うことができる。（１）前後加速度の大きな負のピーク（Ｐ１）を検出し、その大きな負のピーク（Ｐ１）の直前の前後加速度の極小点（Ｐ２）を検出する。（２）負のピーク（Ｐ１）と極小点（Ｐ２）との間に左右加速度が正から負に変化する点（Ｐ３）があるか判定する。（３）左右加速度が正から負に変化する点（Ｐ３）が上記範囲内にある場合は、該Ｐ３の時点を（右）踵接地動作の時点と判定する。（４）左右加速度が正から負に変化する点（Ｐ３）が上記範囲内にない場合は、極小点（Ｐ２）を（右）踵接地動作の時点と判定する。なお、上記の例は（右）踵接地における判定であり、（左）踵接地を判定する場合には、上記（２）のステップにおいて、負のピーク（Ｐ１）と極小点（Ｐ２）との間に左右加速度が負から正に変化する点（Ｐ４）があるかどうかを判定すればよい。 For example, in the present embodiment, the following determination method is adopted to determine the specific walking motion as shown in FIG. First, the (right) heel contact determination method of FIG. 2 can be performed as follows. (1) A negative peak (P 1 ) having a large longitudinal acceleration is detected, and a minimum point (P 2 ) of the longitudinal acceleration immediately before the large negative peak (P 1 ) is detected. (2) It is determined whether there is a point (P 3 ) where the lateral acceleration changes from positive to negative between the negative peak (P 1 ) and the minimum point (P 2 ). (3) When the point (P 3 ) where the lateral acceleration changes from positive to negative is within the above range, the time point of P 3 is determined as the time point of (right) 踵 grounding operation. (4) If the point (P 3 ) where the lateral acceleration changes from positive to negative is not within the above range, the minimum point (P 2 ) is determined as the point of (right) 踵 grounding operation. Note that the above example is a determination in (right) heel contact, and when determining (left) heel contact, in the step (2), the negative peak (P 1 ) and the minimum point (P 2 ) It is sufficient to determine whether or not there is a point (P 4 ) where the lateral acceleration changes from negative to positive.

次に、足底接地は、上記のように踵接地が判定された後に、該踵接地以降において上下加速度が最初に正から負に変化する点として判定することができる。さらに、足尖離地は、足底接地以降にある上下加速度が負から正にかわる最初の点、あるいは、最初に現れる極大点のうちいずれか早い方とすることができる。   Next, after the heel contact is determined as described above, the foot contact can be determined as a point where the vertical acceleration first changes from positive to negative after the heel contact. Further, the point of foot separation can be the first point at which the vertical acceleration after the planting of the sole changes from negative to positive, or the maximum point that appears first, whichever comes first.

上記のように、特定歩行動作を行っている時点が把握できれば、特定歩行動作中における平均加速度をＣＰＵ２４により演算する。具体的には、Ａ区間における平均前後加速度は、踵接地動作と判定された時点と足底接地動作と判定された時点との間における前後加速度信号から、前後加速度の平均加速度を演算することにより得ることができる。その他の区間における前後加速度あるいは上下加速度についても同様である。このように演算された平均加速度を、腰部の加速度として採用し、加速度−下肢筋力関係から下肢筋力を測定することができる。具体的には、ＣＰＵ２４により、ＲＯＭ２６に記憶されている図３〜８に示すような加速度−下肢筋力関係に、演算された平均加速度（該加速度−下肢筋力関係に対応する特定区間における前後加速後あるいは上下加速度）を当てはめて、当該平均加速度に対応する下肢筋力を導出することにより、下肢筋力を測定することができる。このとき導出された下肢筋力は、ＲＡＭ２８に一旦記憶させておくことができ、自動的あるいは使用者の操作により記録部５０に記憶させるようにすることができる。さらに、導出された下肢筋力あるいは記録部５０に記録されている過去の測定結果は、例えば記録部５０に記憶されている使用者の情報や日付等の情報とともに、表示部４０に表示させるようにしてもよい。   As described above, if the time point when the specific walking motion is performed can be grasped, the average acceleration during the specific walking motion is calculated by the CPU 24. Specifically, the average longitudinal acceleration in the A section is obtained by calculating the average acceleration of the longitudinal acceleration from the longitudinal acceleration signal between the time point determined to be the heel contact operation and the time point determined to be the sole contact operation. Obtainable. The same applies to longitudinal acceleration or vertical acceleration in other sections. The average acceleration calculated in this way can be adopted as the acceleration of the lower back, and the lower limb strength can be measured from the acceleration-lower limb strength relationship. Specifically, the CPU 24 calculates the average acceleration calculated after the acceleration-lower limb strength relationship shown in FIGS. 3 to 8 stored in the ROM 26 (after longitudinal acceleration in a specific section corresponding to the acceleration-lower limb strength relationship). Alternatively, the lower limb strength can be measured by deriving the lower limb strength corresponding to the average acceleration. The lower limb muscle strength derived at this time can be temporarily stored in the RAM 28, and can be stored in the recording unit 50 automatically or by a user operation. Further, the derived lower limb strength or the past measurement result recorded in the recording unit 50 is displayed on the display unit 40 together with information such as user information and date stored in the recording unit 50, for example. May be.

また、図３〜図８に示す加速度−下肢筋力関係あるいは前述した重回帰分析の結果得られた加速度−下肢筋力関係のうち、背屈力と膝伸展力とをそれぞれ導出できる２つ以上の加速度−下肢筋力関係を選択して、背屈力と膝伸展力とをそれぞれ導出することも可能である。導出された背屈力及び膝伸展力はＲＡＭ２８に一旦記憶させておき、自動的あるいは使用者の操作により記録部５０に記憶させるようにすることができる。また、記録部５０に記憶させる際に、使用者や日付等の情報や、それぞれ使用した加速度−下肢筋力関係の情報とともに記憶させるようにしてもよい。   Also, two or more accelerations that can derive the dorsiflexion force and the knee extension force from the acceleration-lower limb muscle strength relationship shown in FIGS. 3 to 8 or the acceleration-lower limb muscle strength relationship obtained as a result of the multiple regression analysis described above. -It is also possible to derive the dorsiflexion force and the knee extension force by selecting the lower limb muscle strength relationship. The derived dorsiflexion force and knee extension force can be temporarily stored in the RAM 28 and stored in the recording unit 50 automatically or by a user operation. In addition, when storing in the recording unit 50, information such as a user and date, and information on the relationship between acceleration and lower limb strength used respectively may be stored.

さらに、導出された下肢筋力の強さから、使用者の現時点での歩行年齢を演算することもできる。具体的には、ＲＯＭ２６に、下肢筋力の強さと歩行年齢との関係を予め記憶させておき、演算された下肢筋力を、前記下肢筋力と歩行年齢との関係に当てはめることにより、歩行年齢を演算することができる。また、歩行年齢を算出する際に用いられる下肢筋力としては、背屈力及び膝伸展力の少なくとも一つを採用することができる。演算された歩行年齢は、ＲＡＭ２８に一時的に記憶される。さらに、自動的あるいは使用者の操作により記録部５０に歩行年齢の判別結果を保存するようにしてもよい。   Further, the current walking age of the user can also be calculated from the strength of the derived lower limb muscle strength. Specifically, the ROM 26 stores in advance the relationship between the strength of the lower limb muscle strength and the walking age, and calculates the walking age by applying the calculated lower limb strength to the relationship between the lower limb muscle strength and the walking age. can do. In addition, as the lower limb muscle strength used when calculating the walking age, at least one of dorsiflexion force and knee extension force can be employed. The calculated walking age is temporarily stored in the RAM 28. Furthermore, the walking age determination result may be stored in the recording unit 50 automatically or by user operation.

上記のように、ＣＰＵ２４により下肢筋力の強さが導出された場合、その結果を表示部４０に表示することができる。この場合、使用者が背屈力や膝伸展力や歩行年齢等から、表示したい項目を選択して、選択された項目の判別結果を表示することができる。あるいは、すべての判別結果を自動的に表示するようにしてもよい。   As described above, when the strength of the lower limb muscle strength is derived by the CPU 24, the result can be displayed on the display unit 40. In this case, the user can select an item to be displayed from the dorsiflexion force, the knee extension force, the walking age, and the like, and the determination result of the selected item can be displayed. Alternatively, all the determination results may be automatically displayed.

さらに、判別された下肢筋力や歩行年齢から、下肢筋力向上に効果的な運動方法を表示部に表示部に表示することにより、使用者に運動の指針を教示することができる。   Furthermore, by displaying the exercise method effective for improving the lower limb muscle strength on the display unit from the determined lower limb muscle strength and walking age, it is possible to teach the user the exercise guidelines.

以上説明したように、本実施形態の筋力測定装置１００によれば、使用者の下肢筋力を、大掛かりな装置を用いずに測定することができる。また、使用者は本実施形態の筋力測定装置１００を腰部に取り付けて歩行するだけでよいため、使用者に過度の負担をかけることがない。さらに、本実施形態の筋力測定装置１００においては、歩行動作のみで背屈力と膝伸展力の２種類の下肢筋力を測定することができるため、これらの下肢筋力を測定するために別々の測定方法を行う必要がない。さらに、本実施形態の筋力測定装置１００を、下肢の衰えを改善するために使用する場合には、背屈力や膝伸展力等のより具体的な下肢筋力についての情報が得られるため、使用者は下肢のどの部分が衰えているのかを具体的に知ることができる。そのため、下肢の衰えを改善するために具体的にどのような手段を行えばよいのか、比較的容易に判断することができる。   As described above, according to the muscle strength measuring device 100 of the present embodiment, the user's lower limb muscle strength can be measured without using a large-scale device. In addition, since the user only has to walk with the muscle strength measuring device 100 of the present embodiment attached to the waist, the user is not burdened excessively. Furthermore, in the muscular strength measuring apparatus 100 of the present embodiment, two kinds of lower limb muscle strengths of dorsiflexion force and knee extension force can be measured only by walking motion, and therefore separate measurements are performed to measure these lower limb muscle strengths. There is no need to do the way. Furthermore, when the muscle strength measuring device 100 of the present embodiment is used to improve the deterioration of the lower limbs, information on more specific lower limb muscle strengths such as dorsiflexion force and knee extension force can be obtained. The person can know in detail which part of the lower limb is declining. Therefore, it can be determined relatively easily what kind of means should be taken to improve the deterioration of the lower limbs.

以上、本実施形態の筋力測定装置についてその一例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、前述の実施形態においては、加速度計１０により腰部の前後加速度、左右加速度、上下加速度のすべてを検出するようにしているが、これらのうちの一つの方向における加速度を検出すれば十分な場合もある。例えば、前後加速度のみを検出する場合でも、所定の特定歩行動作を判定して、該特定歩行動作中における前後加速度を算出することは可能である。その他の加速度の場合にも同様である。   As mentioned above, although the example was shown about the muscular strength measuring apparatus of this embodiment, this invention is not limited to this. For example, in the embodiment described above, the accelerometer 10 detects all of the longitudinal acceleration, lateral acceleration, and vertical acceleration of the waist, but it is sufficient to detect the acceleration in one of these directions. There is also. For example, even when only the longitudinal acceleration is detected, it is possible to determine a predetermined specific walking motion and calculate the longitudinal acceleration during the specific walking motion. The same applies to other accelerations.

その他、本発明の範囲内において、本明細書内に開示されているすべての技術的思想を適宜組合わせることにより、前述した実施形態以外の形態を実現することもできる。   In addition, forms other than the above-described embodiments can be realized by appropriately combining all the technical ideas disclosed in the present specification within the scope of the present invention.

本発明の歩行解析装置の一例を示すブロック図。The block diagram which shows an example of the walk analysis apparatus of this invention. 実施形態における加速度信号の時間変化波形及び対応する歩行動作を示す図。The figure which shows the time change waveform of the acceleration signal in embodiment, and corresponding walking motion. 加速度−下肢筋力関係の一例を示す図。The figure which shows an example of an acceleration-lower limb muscle strength relationship. 加速度−下肢筋力関係の一例を示す図。The figure which shows an example of an acceleration-lower limb muscle strength relationship. 加速度−下肢筋力関係の一例を示す図。The figure which shows an example of an acceleration-lower limb muscle strength relationship. 加速度−下肢筋力関係の一例を示す図。The figure which shows an example of an acceleration-lower limb muscle strength relationship. 加速度−下肢筋力関係の一例を示す図。The figure which shows an example of an acceleration-lower limb muscle strength relationship. 加速度−下肢筋力関係の一例を示す図。The figure which shows an example of an acceleration-lower limb muscle strength relationship.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 加速度計
１２ Ｘ方向加速度検出部（前後加速度検出部）
１４ Ｙ方向加速度検出部（左右加速度検出部）
１６ Ｚ方向加速度検出部（上下加速度検出部）
２０ 演算部（演算装置）
２４ ＣＰＵ（演算装置、歩行動作判定手段）
２６ ＲＯＭ（記憶装置、歩行動作判定手段）
１００ 歩行解析装置 10 Accelerometer 12 X-direction acceleration detector (longitudinal acceleration detector)
14 Y-direction acceleration detector (left-right acceleration detector)
16 Z-direction acceleration detector (vertical acceleration detector)
20 arithmetic unit (arithmetic unit)
24 CPU (arithmetic unit, walking motion judging means)
26 ROM (storage device, walking motion judging means)
100 walking analysis device

Claims (12)

歩行時における腰部の加速度を検出し、該加速度に対応する信号を出力する加速度検出装置と、
歩行時における腰部の加速度と人体の下肢筋力との関係である加速度−下肢筋力関係が記憶されている記憶装置と、
前記加速度検出装置から出力される信号と、前記記憶装置に記憶されている前記加速度−下肢筋力関係とに基づき使用者の下肢筋力を判別する演算装置と、を有することを特徴とする筋力測定装置。 An acceleration detection device that detects acceleration of the waist during walking and outputs a signal corresponding to the acceleration;
A storage device in which an acceleration-lower limb muscle strength relationship, which is a relationship between the acceleration of the waist during walking and the lower limb muscle strength of the human body, is stored;
A muscle strength measuring device comprising: an arithmetic device that discriminates a user's lower limb strength based on a signal output from the acceleration detection device and the acceleration-lower limb strength relationship stored in the storage device . 前記加速度−下肢筋力関係は、歩行動作のうち特定歩行動作における腰部の加速度と人体の下肢筋力との関係であることを特徴とする請求項１に記載の筋力測定装置。   The muscle strength measuring device according to claim 1, wherein the acceleration-lower limb muscle strength relationship is a relationship between an acceleration of a lower back and a lower limb muscle strength of a human body in a specific walking motion among walking motions. 前記加速度検出装置は、前記特定歩行動作時の腰部の前後方向における加速度である前後加速度を検出し、該前後加速度に対応する信号を出力する前後加速度検出部を有するものであり、
前記加速度−下肢筋力関係は、前記前後加速度と人体の下肢筋力との関係であって、
前記演算装置は、前記前後加速度検出部から出力される信号と、該加速度−下肢筋力関係とに基づき使用者の下肢筋力を判別するものであることを特徴とする請求項２に記載の筋力測定装置。 The acceleration detection device includes a longitudinal acceleration detector that detects longitudinal acceleration, which is acceleration in the longitudinal direction of the waist during the specific walking motion, and outputs a signal corresponding to the longitudinal acceleration,
The acceleration-lower limb strength relationship is a relationship between the longitudinal acceleration and the lower limb strength of the human body,
3. The muscle strength measurement according to claim 2, wherein the arithmetic device discriminates a user's lower limb strength based on a signal output from the longitudinal acceleration detector and the acceleration-lower limb strength relationship. apparatus. 前記加速度検出装置は、前記特定歩行動作時の腰部の上下方向における加速度である上下加速度を検出し、該上下加速度に対応する信号を出力する上下加速度検出部を有するものであり、
前記加速度−下肢筋力関係は、前記上下加速度と人体の下肢筋力との関係であって、
前記演算装置は、前記上下加速度検出部から出力される信号と、該加速度−下肢筋力関係とに基づき使用者の下肢筋力を判別するものであることを特徴とする請求項２に記載の筋力測定装置。 The acceleration detection device includes a vertical acceleration detection unit that detects vertical acceleration, which is acceleration in the vertical direction of the waist during the specific walking motion, and outputs a signal corresponding to the vertical acceleration,
The acceleration-lower limb strength relationship is a relationship between the vertical acceleration and the lower limb strength of the human body,
3. The muscle strength measurement according to claim 2, wherein the arithmetic device discriminates a user's lower limb strength based on a signal output from the vertical acceleration detection unit and the acceleration-lower limb strength relationship. apparatus. 前記特定歩行動作は、一方の足の踵が接地する踵接地動作から該一方の足の足底全体が接地する足底接地動作までの動作であることを特徴とする請求項３又は４に記載の筋力測定装置。   5. The specific walking motion is a motion from a heel-grounding operation in which a heel of one foot is grounded to a foot-grounding operation in which the entire sole of the one foot is grounded. Muscle strength measuring device. 前記特定歩行動作は、一方の足の足底全体が接地する足底接地動作から他方の足の足尖が離地する足尖離地動作までの動作であることを特徴とする請求項３又は４に記載の筋力測定装置。   The specific walking motion is a motion from a sole grounding motion in which the entire sole of one foot contacts the ground to an apex separation operation in which the toe of the other foot separates. 4. The muscle strength measuring device according to 4. 前記特定歩行動作は、一方の足の踵が接地する踵接地動作から他方の足の足尖が離地する足尖離地動作までの動作であることを特徴とする請求項３又は４に記載の筋力測定装置。   5. The specific walking motion is a motion from a heel-grounding motion in which a heel of one foot is grounded to a foot-tip detaching motion in which a foot of the other foot is grounded. Muscle strength measuring device. 歩行動作のうち前記特定歩行動作が行われるタイミングを判定する歩行動作判定手段をさらに有することを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１項に記載の筋力測定装置。   The muscle strength measuring device according to any one of claims 2 to 7, further comprising walking motion determining means for determining a timing at which the specific walking motion is performed among walking motions. 前記加速度検出装置は、歩行時の腰部の前後方向における加速度である前後加速度を検出し、該前後加速度に対応する信号を出力する前後加速度検出部と、歩行時の腰部の上下方向における加速度である上下加速度を検出し、該上下加速度に対応する信号を出力する上下加速度検出部と、歩行時の腰部の左右方向における加速度である左右加速度を検出し、該左右加速度に対応する信号を出力する左右加速度検出部とのうち少なくとも一つを有し、
前記歩行動作判定手段は、前記前後加速度検出部と前記上下加速度検出部と前記左右加速度検出部との少なくとも一つから出力される信号に基づき、使用者の歩行動作が前記特定歩行動作であることを判定するものであることを特徴とする請求項８に記載の筋力測定装置。 The acceleration detection device detects longitudinal acceleration, which is acceleration in the longitudinal direction of the waist during walking, and outputs a signal corresponding to the longitudinal acceleration, and acceleration in the vertical direction of the waist during walking A vertical acceleration detector that detects vertical acceleration and outputs a signal corresponding to the vertical acceleration, and a left and right acceleration that detects acceleration in the horizontal direction of the waist during walking and outputs a signal corresponding to the horizontal acceleration Having at least one of the acceleration detection unit,
The walking motion determination unit is configured such that the user's walking motion is the specific walking motion based on a signal output from at least one of the longitudinal acceleration detection unit, the vertical acceleration detection unit, and the lateral acceleration detection unit. The muscular strength measuring device according to claim 8, wherein the muscular strength measuring device is determined. 前記下肢筋力は背屈力であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の筋力測定装置。   The muscle strength measuring apparatus according to claim 1, wherein the lower limb muscle strength is a dorsiflexion force. 前記下肢筋力は膝伸展力であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の筋力測定装置。   The muscle strength measuring apparatus according to claim 1, wherein the lower limb muscle strength is a knee extension force. 前記加速度検出装置は、歩行時の腰部の前後方向における加速度である前後加速度を検出し、該前後加速度に対応する信号を出力する前後加速度検出部と、歩行時の腰部の上下方向における加速度である上下加速度を検出し、該上下加速度に対応する信号を出力する上下加速度検出部とを有し、
前記加速度−下肢筋力関係は、一方の足の踵が接地する踵接地動作から該一方の足の足底全体が接地する足底接地動作までの動作における前記前後加速度と、一方の足の足底全体が接地する足底接地動作から他方の足の足尖が離地する足尖離地動作までの動作における前記前後加速度と、一方の足の踵が接地する踵接地動作から該一方の足の足底全体が接地する足底接地動作までの動作における前記上下加速度と、前記下肢筋力との関係であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の筋力測定装置。 The acceleration detection device detects longitudinal acceleration, which is acceleration in the longitudinal direction of the waist during walking, and outputs a signal corresponding to the longitudinal acceleration, and acceleration in the vertical direction of the waist during walking A vertical acceleration detection unit that detects vertical acceleration and outputs a signal corresponding to the vertical acceleration;
The acceleration-lower limb muscle strength relationship is such that the longitudinal acceleration and the sole of one foot in the operation from the heel-grounding operation in which the heel of one foot contacts the ground contact operation in which the entire sole of the one foot contacts the ground. The front-rear acceleration in the operation from the sole grounding operation in which the entire foot is grounded to the toe-off operation in which the other foot is separated, and the heel grounding operation in which one foot is grounded, The muscle strength measuring device according to claim 10 or 11, wherein the muscle strength measuring device is a relationship between the vertical acceleration and the lower limb muscle strength in an operation up to a foot grounding motion in which the entire sole is grounded.
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