JP2009050305A - 健康測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者の重心動揺に基づいて運動機能をより正確に客観的に評価することができる健康測定装置を提供する。
【解決手段】健康測定装置１は、規則性のある身体運動を踏み台２上の使用者に指示する表示画面８と、踏み台２上の使用者の荷重を検出するロードセル４とを備え、荷重に基づいて使用者の重心位置を検出し、重心位置の変位量に基づいて使用者の運動機能を評価する。健康測定装置１は、規則性のある身体運動の種類を使用者が選択可能な操作部５を備えている。表示画面８には、踏み台２上の使用者の計測中の重心位置が表示される。
【選択図】図１

Description

本発明は、身体の重心動揺を測定することにより、筋力、柔軟性、平衡感覚など運動能力にかかわる健康指標を測定する健康測定装置に関する。

従来、身体の重心動揺を測定する重心動揺計は古くから知られており、目眩・平衡機能の診断、或いは、リハビリテーション医学・スポーツ医学の分野等において用いられており、主に直立姿勢において現れる身体動揺を指標としている。

重心動揺計の使用者は、踏み台上の所定の位置に両足を乗せ各種の測定姿勢を所定時間保持する。測定姿勢には、両足立ちや片足立ち、或いは、身体の重心を前後方向や左右方向にできるだけ移動させるように体を傾けた姿勢などがある。重心動揺計は各姿勢での重心位置の軌跡から前述した重心動揺パラメータを算出し、その値に基づいて使用者が健常であるか否かを判断する。そして、重心動揺計はその判断結果や重心の軌跡、または重心動揺パラメータ等を表示する。

重心バランスは、頭部・体幹・四肢で構成される体幹間の連続する微小な運動により安定に保たれている。このような重心バランスの保持機能には、脳の平衡感覚機能、筋力、関節の柔軟性、足裏感覚、視覚情報処理機能などの様々な生体機能が関与している。特に、重心バランス保持のためには下肢の筋力及び足関節の柔軟性が重要であるとされている。このため、重心動揺を筋力、柔軟性などの運動機能の簡易評価に用いることが提案されている。

例えば、特許文献１には、被験者の現在の重心位置と目標となる重心位置をともに表示し、被験者により実際に重心移動が行われるまでの時間を計測することにより、運動能力を評価する装置が提案されている。また、特許文献２には、重量計の踏み台にかかる荷重変動を検出し、その結果により重心動揺を計測することで健康指標を測定する装置が提案されている。また、特許文献３には、傾倒時の被験者の重心位置から足関節機能を評価する方法が提案されている。
特開２００２−２５３５３４号公報 特開２００６−０５１１５８号公報 特開２００４−１７３８７５号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、踏み台上で被験者に目標となる重心位置となるように体を移動させるものであるため、被験者の重心移動に対する追従性を測ることで反射神経を評価するという要素が含まれており、意図的に重心動揺を行っているため、筋力等の身体機能による重心動揺の測定に適していない。

また、特許文献２の技術では重量計上での荷重変動を計測するのみであるため、被験者が健常であると荷重変動が比較的小さく運動機能の評価基準の設定が困難であるという問題があり、特許文献３の技術では測定時の傾倒姿勢が被験者の主観によってまちまちとなるため運動機能の評価基準が不明確となるという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、使用者の重心動揺に基づいて運動機能をより正確に客観的に評価することができる健康測定装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、所定の身体運動を規則的に繰り返すよう踏み台上の使用者に指示する指示手段と、前記踏み台上の使用者の荷重を検出する複数の荷重検出手段と、前記荷重に基づいて使用者の重心位置を検出する重心検出手段と、前記重心位置の変位量に基づいて使用者の運動機能を評価する評価手段と、を備えたことをその要旨とする。

この発明では、指示手段により身体運動を規則的に繰り返すよう使用者に指示され、その運動に伴って検出される荷重に基づき使用者の重心位置が検出され、重心位置の変位量に基づいて使用者の運動機能が評価される。このため、身体運動を、使用者が踏み台上で安定した状態で行うことができるとともに重心移動が起こり易い運動とすれば、使用者の重心動揺に基づいて運動機能をより正確に客観的に評価することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の健康測定装置において、前記踏み台上の使用者に電流を印加する少なくとも一対の電極と、前記一対の電極間に電流を印加することで検出された電圧に基づいて使用者の体組成成分を推定し、その推定量と前記運動機能とに基づいて使用者の生体活動機能を判定する判定手段と、を備えたことをその要旨とする。

この発明では、体組成成分の推定量と運動機能とに基づいて使用者の生体活動レベルが判定されるため、使用者は体組成成分の推定量と運動機能との相関関係を知ることができる。このため、使用者は例えば体組成成分の向上を図るべきか運動機能の向上を図るべきかを検討することが可能となる。なお、体組成成分とは、筋肉量、体脂肪量、内蔵脂肪面積、水分量、骨量などであり、生体活動機能とは体組成成分に対する運動機能のことである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の健康測定装置において、複数の身体運動を指示するための情報を記憶する記憶手段と、前記身体運動の種類を使用者が選択可能な選択手段と、を備え、前記指示手段は、選択された身体運動に応じた情報に基づいて使用者に指示する、ことをその要旨とする。

この発明では、使用者は選択手段により規則的な身体運動の種類を選択することが可能であるため、目的に合わせて運動の種類を設定することができる。なお、規則性のある身体運動は、運動の種類と、運動回数と、ピッチ間隔とから設定されている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうち何れか１項に記載の健康測定装置において、前記踏み台上の使用者の計測中の重心位置を表示する表示手段を備えたことをその要旨とする。

この発明では、計測中の使用者の重心位置が表示されるため、使用者は自身の重心位置を確認しながら運動することができる。このため、使用者は設定された範囲内で運動を行うことが可能となり、より客観性が高く個人差の少ないデータが得られるようになる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のうち何れか１項に記載の健康測定装置において、前記身体運動の運動量を計測する運動量計測手段と、前記運動量を記憶する記憶手段と、を備えたことをその要旨とする。

この発明では、使用者の規則性のある身体運動の運動量が計測され、その結果が記憶手段に記憶される。このため、運動量の履歴に基づいて重心動揺パラメータの評価を基準化することで、より正確なデータを得ることが可能となる。なお、規則性のある身体運動の運動量とは使用者が運動した量のことであり、運動の際の重心変位量、運動の際の移動距離、運動回数などで表される。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のうち何れか１項に記載の健康測定装置において、前記身体運動の運動量を計測する運動量計測手段と、前記運動量が所定量に達しているか否かを判定しその判定結果を使用者に報知する報知手段と、を備えたことをその要旨とする。

この発明では、運動量が所定量に達しているか否かが使用者に報知されるため、使用者は自身の重心位置を確認しながら運動することができる。このため、使用者は設定された範囲内で運動を行うことが可能となり、より客観性が高く個人差の少ないデータが得られるようになる。なお、規則性のある身体運動の運動量とは使用者が運動した量のことであり、運動の際の重心変位量、運動の際の移動距離、運動回数などで表される。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のうち何れか１項に記載の健康測定装置において、使用者に関する使用者データを入力するための入力手段と、前記評価手段により評価された運動機能を前記使用者データに関連付けて記憶する記憶手段と、前記入力手段に入力された使用者データに応じた前記運動機能の履歴を前記記憶手段から読み出し、その履歴に基づいて前記身体運動の種類を設定する設定手段と、を備え、前記指示手段は、前記設定手段により設定された身体運動の種類に応じて指示を使用者に指示する、ことをその要旨とする。

この発明では、使用者データに関連付けて運動機能が記憶され、入力手段に使用者データが入力されると、その使用者データに関連付けて記憶された身体運動の種類が設定される。このため、入力手段に使用者データを入力するだけで、その使用者に適した規則性のある身体運動が自動的に設定される。

従って、上記記載の発明によれば、使用者の重心動揺に基づいて運動機能をより正確に客観的に評価することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した健康測定装置の第１実施形態を図面に従って説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、健康測定装置１の踏み台２は、使用者が両足を乗せるように扁平直方体状に形成され、その上面２ａには足位置ガイド３が設けられている。また、踏み台２には荷重検出手段としてのロードセル４が内蔵されている。更に、踏み台２には操作部５が着脱自在が取着されている。踏み台２の後方（図１において下方）側面には、健康測定装置１をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ６が備えてられている。

足位置ガイド３は、使用者のつま先をガイドするつま先ガイド３ａと、踵をガイドする踵ガイド３ｂとから構成されている。ロードセル４は、踏み台２の４角付近に設けられており、足位置ガイド３に使用者が両足を乗せた状態で荷重を検出することで、使用者の重心位置を検出できるように設けられている。操作部５は、接続ケーブル７を介して踏み台２と接続されており、接続ケーブル７は踏み台２に内蔵された図示しないリールにより巻き取られる。

図２に示すように、操作部５には、種々の情報を表示する表示画面８と、３種類の運動の種類の中から一つを選択可能な選択手段としてのモード選択スイッチ９と、各種設定を入力する設定ボタン１０と、運動測定開始／終了ボタン１１と、電子音を発するスピーカ１２と、加速度センサ１３とが設けられている。

表示画面８は、規則性のある身体運動を使用者に指示する指示手段として機能する。規則性のある身体運動は、使用者が行う運動の種類と、運動回数と、運動のピッチ間隔とから設定されており、表示画面８はこれらの項目の指示内容を表示することで使用者に規則性のある身体運動を指示する。

モード選択スイッチ９は、規則性のある身体運動の種類を選択するスイッチである。本実施形態では、モード選択スイッチ９は規則性のある身体運動において運動の種類を選択するものであり、運動回数及び運動のピッチ間隔は予め設定されている。運動の種類は３種類設定されており、使用者はモード選択スイッチ９を構成する３つのスイッチのうち１つを選択することで、３種類のうち１つの運動を選択することができる。

具体的には、健康測定装置１には、図３（ａ），（ｂ）に示すように膝を曲げた姿勢と膝を伸ばした姿勢とを繰り返す運動と、図４（ａ），（ｂ）に示すように踵を下ろした姿勢と踵を上げた姿勢とを繰り返す運動と、図５（ａ），（ｂ）に示すようにつま先を下げた姿勢とつま先を下げた姿勢とを繰り返す運動とが設定されている。膝の曲げ伸ばしは主に大腿四頭筋、ハムストリングス、膝関節、足関節などに関係し、踵の上げ下げは下腿三頭筋、足指屈筋が主に関係し、つま先の上げ下げは前脛骨筋、足関節が主に関係する。使用者は、測定したい筋力や柔軟性を確かめたい部位に合わせて身体運動の種類を選択することができる。

設定ボタン１０は、使用者に関する使用者データを入力する入力手段を構成する。使用者は、表示画面８を見て確認しながら設定ボタン１０を操作することで、自身の年齢、性別、身長、足の踵からつま先までの長さなどの使用者データを入力する。具体的には、使用者は、設定ボタン１０を操作することで所望の項目の選択メニューを表示画面８に表示させ、選択した項目について更に設定ボタン１０を操作することで、各項目の数値を設定することができる。

加速度センサ１３は、規則性のある身体運動における運動量を計測する運動量計測手段を構成する。なお、規則性のある身体運動における運動量とは使用者が運動した量のことであり、運動の際の重心変位量、運動回数などで表され、加速度センサ１３は運動回数を計測する。加速度センサ１３は、使用者に把持された状態で移動するため、使用者の規則性のある身体運動に伴って上昇・下降することで、略一定周期となった電圧信号を計測値として出力する。

次に、健康測定装置１の電気的構成について説明する。
図６に示すように、健康測定装置１は、ＣＰＵ１４を備え、ＣＰＵ１４には、入力部１５と、ＲＯＭ１６と、ＲＡＭ１７と、表示画面８と、報知手段としてのスピーカ１２とが接続されている。入力部１５は、上述したモード選択スイッチ９、設定ボタン１０及び運動測定開始／終了ボタン１１を含む。

ＣＰＵ１４は、操作部５の各種入力手段から入力したデータに所定の処理を施してＲＯＭ１６に記憶されているプログラムに従って演算処理を行ったり、表示画面８やスピーカ１２にデータを出力させたり、ＲＡＭ１７にデータを保存させたりする。

詳しくは、ＣＰＵ１４は、モード選択スイッチ９及び設定ボタン１０による入力が終了し運動開始可能な状態で、使用者により運動測定開始／終了ボタン１１が押圧されると、使用者により行われる運動の測定を開始する。

ＣＰＵ１４は、運動測定開始／終了ボタン１１が押圧されると、各ロードセル４からデータを入力し、それらの信号をノイズカットして増幅して加算処理する。そして、その加算値の変動を検出し、変動値が所定の範囲内に収まったか否かを判断する。ＣＰＵ１４は、加算値が所定の範囲内に収まっていれば、踏み台２上の使用者の重心が安定したと判断し、規則性のある身体運動を使用者に指示する内容を表示画面８に表示させる。

そして、図７に示すように、ＣＰＵ１４は、表示画面８の文章表示部８ａに「ランプの点滅に合わせて膝の曲げ伸ばしを１０回行ってください」という文章を表示させるとともに、表示画面８に膝の曲げ伸ばしのピッチに合わせて交互に点滅するランプ１８，１９を表示させることで、使用者に規則性のある身体運動を指示する。ＣＰＵ１４は、使用者が膝を曲げるタイミングでランプ１８を点灯させ、使用者が膝を伸ばすタイミングでランプ１９を点灯させる。運動のピッチ間隔は、例えば１秒間隔に設定されている。ＣＰＵ１４は、運動のピッチに合わせてランプ１８，１９を点滅させるとともに、そのピッチに合わせてスピーカ１２から電子音を発生させる。

なお、ＣＰＵ１４は、モード選択スイッチ９により選択された運動の種類が踵の上げ下げである場合は、表示画面８の文章表示部８ａに「ランプの点滅に合わせて踵の上げ下げを１０回行ってください」という文章を表示させる。また、ＣＰＵ１４は、モード選択スイッチ９により選択された運動の種類が運動の種類がつま先の上げ下げである場合は、表示画面８の文章表示部８ａに「ランプの点滅に合わせてつま先の上げ下げを１０回行ってください」という文章を表示させる。

また、ＣＰＵ１４は、ロードセル４に検出された使用者の荷重に基づいて、使用者の重心位置を検出する重心検出手段として機能する。ＣＰＵ１４は、使用者が運動を開始すると、所定のサンプリング周波数、例えば２０ＨｚでＡＤ変換されたロードセル４の荷重値に基づき、使用者の重心位置を検出し、そのデータを一旦ＲＡＭ１７に記憶させる。

そして、ＣＰＵ１４は、図８（ａ）に示すように表示手段としての表示画面８にＸＹ座標画面８ｂを表示させて測定中の使用者の重心位置を表示させる。なお、使用者が運動を開始すると図８（ａ）に示す画面に切り替わるものであり、ランプ１８，１９の位置は表示画面８内で移動して表示される。また、図８（ｂ）に示すように、ＣＰＵ１４は、ＸＹ座標画面８ｂに、測定中に変動する重心位置の軌跡を表示させることもできる。

そして、ＣＰＵ１４は、重心位置に基づいて、規則性のある身体運動における運動量として使用者の重心変位量を計測し、その結果をＲＡＭ１７に記憶させる。重心変位量は、規則性のある身体運動に伴い、使用者の踵からつま先までの間で重心が移動した割合で表される。ＲＡＭ１７に運動量（重心変位量）が記憶され、そのデータが蓄積されることで、重心動揺パラメータの評価を基準化することが可能となる。

また、ＣＰＵ１４は、使用者の規則性のある身体運動の運動量（運動回数）を計測する運動量計測手段として機能する。ＣＰＵ１４は、使用者の運動に伴い加速度センサ１３から電圧信号を入力すると、その電圧信号をパルス信号に変換してパルス数をカウンタ回路によりカウントする。そして、ＣＰＵ１４は、図９に示すようにそのカウント値を現在の運動回数として表示画面８に表示させる。そして、ＣＰＵ１４は、使用者の規則性のある身体運動の運動量（運動回数）が所定量、本実施形態では１０回に達しているか否かを判定し、運動回数が１０回に達したと判定すればスピーカ１２から運動終了を意味する電子音を発生させることで運動が終了したことを使用者に報知する。

また、ＣＰＵ１４は、自身が算出した重心位置に基づいて、使用者の運動機能を評価する評価手段として機能する。ＣＰＵ１４は、ＲＡＭ１７に記憶された重心位置のデータを読み出し、そのデータに基づいて使用者の運動機能として例えば足腰の強さのレベルを算出する。

また、ＣＰＵ１４は、足腰の強さのレベル（運動機能）を使用者データ（使用者の年齢、性別、身長、足の踵からつま先までの長さ）に関連付けてＲＡＭ１７に記憶させる。そうすると、設定手段としてのＣＰＵ１４は、入力部１５から使用者データを入力すると、ＲＡＭ１７に記憶された運動機能の履歴に基づいて、規則性のある身体運動の種類を設定することができるようになる。

また、ＣＰＵ１４は、使用者により規則性のある身体運動が所定回数、本実施形態では１０回行われ、再び運動測定開始／終了ボタン１１が押圧されると、運動の測定を停止するとともに、運動機能の評価結果を表示画面８に表示させる。例えば、図１０に示すように、ＣＰＵ１４は、表示画面８の文章表示部８ａに「あなたの足腰レベルは４です」といった内容の文章を表示させる。

次に、本実施形態のＣＰＵ１４が実行する処理を図１１に従って説明する。
図１１に示すように、まず、ステップＳ１において電源スイッチ６がＯＮ状態とされると健康測定装置１が起動する。その状態で、使用者は操作部５を両手で把持し、踏み台２の上の足位置ガイド３に合わせて両足を踏み台２の上面２ａに乗せる。

そして、ＣＰＵ１４は、ステップＳ２において使用者の年齢、性別、身長、足の長さが入力された後、ステップＳ３において運動測定開始／終了ボタン１１が押圧されると、運動の測定を開始する。

まず、ＣＰＵ１４は、ステップＳ４において各ロードセル４から入力したデータに基づいて荷重の加算処理を行って荷重変動を計測した後、ステップＳ５に進み荷重変動が所定の範囲内であるか否かを判定する。荷重変動が所定の範囲内でないと判定すれば（ステップＳ５，ＮＯ）、ステップＳ４まで戻って荷重変動を計測する。

荷重変動が所定の範囲内であると判定すれば（ステップＳ５，ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４はステップＳ６に進み、規則性のある身体運動の内容を表示画面８に表示させる。本実施形態では、表示画面８の文章表示部８ａに「ランプの点滅に合わせて膝の曲げ伸ばしを１０回行ってください」という文章を表示させる。そして、ＣＰＵ１４はステップＳ７に進み運動のピッチ間隔に合わせてランプ１８，１９の点滅を開始し、ステップＳ８に進み運動のピッチ間隔に合わせてスピーカ１２からのピッチ音の発生を開始する。

そして、ＣＰＵ１４は、ステップＳ９において重心位置の計測を行った後、ステップＳ１０に進みその重心位置のデータをＲＡＭ１７に記憶させる。そして、ＣＰＵ１４は、ステップＳ１１に進み使用者による運動の回数が所定回数に達したか否かを判定する。所定回数終了していないと判定すれば（ステップＳ１１，ＮＯ）、ステップＳ９まで戻り重心位置の計測を行う。

ＣＰＵ１４は、使用者による運動の回数が所定回数終了していると判定すれば（ステップＳ１１，ＹＥＳ）、ステップＳ１２に進み、使用者により運動測定開始／終了ボタン１１が押圧されることで重心位置の計測を終了する。そして、ＣＰＵ１４は、ステップＳ１３に進みランプ１８，１９の点滅を終了させ、ステップＳ１４に進みスピーカ１２からのピッチ音の発生を終了させる。そして、ＣＰＵ１４は、ステップＳ１５に進みＲＡＭ１７に記憶された重心位置のデータに基づいて演算処理を行い、ステップＳ１６に進みその結果算出された使用者の運動機能レベルを表示画面８に表示させて、本処理を終了する。

ここで、ＣＰＵ１４が行う足腰の強さのレベルを判定する判定方法について説明する。
図１２は、膝の曲げ伸ばしをそれぞれ５回行ったときの、踵と基準として足のつま先までの長さで正規化した前後方向の重心位置の変動を表している。足の踵に重心があると０％であり、つま先に重心があると１００％である。図１２に示すように、膝を曲げた姿勢と伸ばした姿勢とでは、前後方向の重心位置が変化する。

一般には、膝を曲げると、伸ばした状態と比べて重心は前方へ移動する。このとき、下肢の筋力が強く柔軟性がある、即ち足腰が安定している場合には、重心位置は大きく変化しない。このため、本実施形態では、膝を曲げた時の重心位置の最大値と膝を伸ばした時の重心位置の最小値との差を重心位置の変位量Ｍとしてそれぞれ算出し、複数の変位量Ｍの最大値に基づいて足腰の強さのレベルを判定するものとした。

具体的には、ＣＰＵ１４は、膝の曲げ伸ばしの際の重心位置の変位量Ｍが５０％以上のときはレベル１、４０％〜５０％のときはレベル２、３０％〜４０％のときはレベル３、２０％〜３０％のときはレベル４、２０％未満のときはレベル５と判定する。つまり、レベルが高いほど足腰が強いことを表している。

図１２に示す例では、膝を曲げたときとその後の膝を伸ばしたときとの重心位置の変位量Ｍ１〜Ｍ５のうち、計測値の最大値は変位量Ｍ５の２５％であったため、ＣＰＵ１４は足腰の強さのレベルを４と判定した。

なお、ＣＰＵ１４は、判定した足腰の強さ（運動機能）を使用者データ、本実施形態では使用者の年齢、性別、身長、足の踵からつま先までの長さに関連付けてＲＡＭ１７に記憶させる。そうすると、ＣＰＵ１４は、使用者により入力部１５から同じデータが入力されると、ＲＡＭ１７からそのデータに関連付けて足腰の強さのレベルを読み出すことができる。

また、ＣＰＵ１４は、足腰の強さのレベルに対応させて規則性のある身体運動の種類を設定することができるようになる。例えば、過去の履歴に基づいて、ＲＡＭ１７に予め足腰の強さのレベルと規則性のある身体運動の内容との相関関係を示す対応表を記憶させておけば、ＣＰＵ１４はその対応表を参照して規則性のある身体運動を設定する。例えば、ＣＰＵ１４は、足腰の強さのレベルに対応して運動のピッチ間隔を変更することができる。なお、本実施形態では運動のピッチ間隔は初期設定では例えば１秒に設定されている。

また、ＣＰＵ１４は、例えば、特定の使用者の足腰の強さのレベルが、所定の回数以上連続してレベル５であった場合、運動のピッチ間隔を１秒より短く、例えば０．５秒に設定する。そして、ＣＰＵ１４は、ピッチ間隔０．５秒の運動での重心位置の最大変位量に基づき、５段階評価を行う。ここでは、膝の曲げ伸ばしの際の重心位置の変位量が５０％以上のときはレベル６、４０％〜５０％のときはレベル７、３０％〜４０％のときはレベル８、２０％〜３０％のときはレベル９、２０％未満のときはレベル１０と判定する。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）健康測定装置１では、表示画面８により規則性のある身体運動が使用者に指示され、その運動に伴って検出される荷重に基づき使用者の重心位置が検出され、重心位置の変位量に基づいて使用者の足腰の強さのレベル（運動機能）が評価される。このため、規則性のある身体運動を、使用者が踏み台２上で安定した状態で行うことができ重心移動が起こり易い運動とすれば、使用者の重心動揺に基づいて、足腰の強さのレベル（運動機能）をより正確に客観的に評価することが可能となる。

（２）健康測定装置１では、使用者はモード選択スイッチ９により規則的な身体運動の種類（運動の種類）を選択することが可能であるため、目的に合わせて運動の種類を設定することができる。

（３）健康測定装置１では、計測中の使用者の重心位置が表示されるため、使用者は自身の重心位置を確認しながら運動することができる。このため、使用者は設定された範囲内で運動を行うことが可能となり、より客観性が高く個人差の少ないデータが得られるようになる。

（４）健康測定装置１では、使用者の規則性のある身体運動の重心変位量（運動量）が計測され、その結果がＲＡＭ１７に記憶される。このため、運動量の履歴に基づいて重心動揺パラメータの評価を基準化することで、より正確なデータを得ることが可能となる。

（５）健康測定装置１では、運動回数（運動量）が所定量に達しているか否かが使用者に報知されるため、使用者は自身の重心位置を確認しながら運動することができる。このため、使用者は設定された範囲内で運動を行うことが可能となり、より客観性が高く個人差の少ないデータが得られるようになる。

（６）健康測定装置１では、使用者のデータに関連付けて使用者の足腰の強さのレベル（運動機能）が記憶されており、入力部１５に使用者のデータが入力されると規則性のある身体運動の種類が設定されることも可能である。このため、入力部１５に使用者のデータを入力するだけで、使用者に適した規則性のある身体運動が自動的に設定されることも可能である。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。尚、同様の構成部分については、同一符号を付しその説明を省略する。

本実施形態の健康測定装置は、一対の電極を設けたという点で、上記第１実施形態の健康測定装置１と構成が異なる。
図１３（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態の健康測定装置２０は、踏み台２のつま先ガイド３ａの位置に設けられた印加用電極２１と、踵ガイド３ｂの位置に設けられた計測用電極２２とを備えている。印加用電極２１と計測用電極２２とは、踏み台２上の使用者に電流を印加する一対の電極を構成する。

そして、図１４に示すように、印加用電極２１と計測用電極２２とは、ＣＰＵ１４に内蔵された定電流回路に接続されている。ＣＰＵ１４が定電流回路に微弱な高周波数電流を出力すると、印加用電極２１を介して使用者の両足裏に電流が印加され、計測用電極２２により両足間の電位差が検出される。ＣＰＵ１４は、計測用電極２２により検出された電圧血値に基づいて使用者の生体インピーダンスを算出し、生体インピーダンスに基づいて使用者の体組成成分として両足の筋肉量を算出（推定）する。

そして、判定手段としてのＣＰＵ１４は、両足の筋肉量の推定量と足腰の強さのレベル（運動機能）とに基づいて、使用者の生体活動機能を判定する。本実施形態では、使用者の生体活動機能として、足腰の強さのレベルを筋肉量で除することで、筋肉の活動レベルを算出する。図１５に示すように、ＣＰＵ１４は、算出した筋肉の活動レベルを表示画面８に「あなたの筋活動レベルは４です」といった文章を表示させる。なお、筋肉の活動レベルが小さければ小さいほど、筋肉に対して運動機能が小さいことを意味するため、運動機能のレベルアップを図ることが可能と分かり、筋肉の活動レベルが大きいほど筋肉に対して運動機能が大きいことを意味するため、筋肉の増強を図ることが必要であることが分かる。

ＣＰＵ１４は、図１１においてステップＳ５の後、つまり踏み台２上の使用者の体重変動が所定の範囲内に収まったと判断した後、ステップＳ６において使用者に運動を指示する内容を表示させる前に、筋肉量の算出及び筋肉の活動レベルの判定を行う。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）健康測定装置２０では、筋肉量の推定量と足腰の強さのレベルとに基づいて使用者の筋肉の活動レベルが判定されるため、使用者は筋肉の推定量と足腰の強さのレベルとの相関関係を知ることができる。このため、使用者は例えば筋肉の増強を図るべきか足腰の強さの向上を図るべきかを検討することが可能となる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、運動量計測手段として運動回数を計測するための加速度センサ１３を設けたが、図１６に示すように、操作部５の下端に運動量計測手段として運動に伴う移動距離を計測するレーザ変位計２３を設けてもよい。レーザ変位計２３は、使用者に把持された状態で、操作部５の下端と踏み台２の上面２ａとの間の距離Ｌを検出してＣＰＵ１４に出力する。ＣＰＵ１４は、図１７（ａ）に示すように膝を伸ばした姿勢での距離Ｌ１と、図１７（ｂ）に示すように膝を曲げた姿勢での距離Ｌ２とをレーザ変位計２３から入力する。そして、その差の距離Ｌ３＝Ｌ１−Ｌ２を算出し、距離Ｌ３の値から曲げ伸ばしのレベルを判定する。

そして、ＣＰＵ１４は、距離Ｌ３が予め設定された適正範囲内にあるか否かを判定し、その結果を使用者に報知する。ＣＰＵ１４は、距離Ｌ３が適正範囲よりも少なければ表示画面８に黄色を点灯させ、距離Ｌ３が適正範囲内であれば青色を点灯させ、適正範囲よりも多い場合には赤色を点灯させる。このため、使用者は膝の曲げ伸ばし量の適正範囲を確認しながら運動を行うことができ、より客観性が高く個人差の少ないデータが得られるようになる。

・上記各実施形態において、ロードセル・荷重合計により体重を算出し、重心位置の変動による運動機能と体重を合わせて健康状態を管理してもよい。また、重心行きの変位量のかわりに体重の変化量を用いて運動機能を判定してもよい。

・上記各実施形態では、運動量計測手段として運動回数を計測するための加速度センサ１３を設けたが、加速度センサ１３で運動量として運動回数を計測する代わりに、踏み台２と操作部５との間の接続ケーブル７のリールに巻き付こうとする復元力を利用し、接続ケーブル７の伸縮量をデジタルスケールで計測することにより運動回数や膝の曲げ伸ばしによる移動距離を検出してもよい。

・上記各実施形態では、規則性のある運動のピッチ間隔は、１秒に設定された場合について説明したが、使用者が運動のピッチ間隔を設定してもよい。その場合、例えば、使用者は設定ボタン１０を操作して設定メニューの中のピッチ音間隔モードを表示画面８に表示させ、ピッチ間隔として例えば１秒や０．５秒など選択すればよい。また、規則性のある身体運動の回数が１０回に設定された場合について説明したが、使用者が運動回数を設定してもよく、運動のピッチ間隔と同様に回数を選択すればよい。

・上記各実施形態では、規則性のある身体運動は所定のピッチ間隔で行われるものとしたが、必ずしも一定間隔で行う運動としなくてもよい。その場合、規則性のある身体運動のピッチ間隔を不定と設定すればよい。

・上記各実施形態では、規則性のある身体運動における運動の種類が３種類設定されているものとしたが、運動の種類は２種類以下としてもよいし、４種類以上としてもよい。また、運動の種類は、上記各実施形態で説明したものに限定されない。

・上記各実施形態では、重心の変位量Ｍ１〜Ｍ５により足腰の強さを判定する方法について説明したが、それ以外でも重心移動曲線を用いた様々な特徴量に基づいて判定してもよい。例えば、重心の変位量Ｍ１〜Ｍ５の標準偏差を求め、その値に基づき足腰の強さを判定してもよい。または、重心移動曲線の立ち上がりからピークに達するまでの時間、ピッチ音のタイミングと重心移動曲線の立ち上がりまでの時間を特徴量として足腰の強さを判定してもよい。

・上記各実施形態では、踏み台２と操作部５との間に接続ケーブル７を設けたが、踏み台２と操作部５とにそれぞれ通信手段を設け、電波、光などを用いてワイヤレスで信号を送受信させてもよい。

・上記各実施形態では、表示画面８に計測中の重心位置を表示させるものとしたが、計測中の重心位置を必ずしも表示させなくてもよい。
・上記各実施形態では、ＣＰＵ１４は、入力部１５から入力した使用者データや算出した重心位置のデータをＲＡＭ１７に記憶させるものとしたが、これらのデータを必ずしも記憶させなくてもよい。

・上記第２実施形態では、ＣＰＵ１４は使用者の生体インピーダンスに基づいて筋肉量を推定したが、生体インピーダンスに基づいて体脂肪量、内蔵脂肪面積、水分量、骨量などを推定し、これらの体組成成分と運動機能とを合わせて使用者の生体活動機能を判定してもよい。

（ａ），（ｂ）は第１実施形態の健康測定装置の平面図である。 第１実施形態の健康測定装置の表示部の拡大図である。 （ａ），（ｂ）は使用者が行う運動の説明図である。 （ａ），（ｂ）は使用者が行う運動の説明図である。 （ａ），（ｂ）は使用者が行う運動の説明図である。 第１実施形態の健康測定装置の電気的構成を示すブロック図である。 第１実施形態の健康測定装置の表示部の拡大図である。 （ａ），（ｂ）は第１実施形態の健康測定装置の表示部の拡大図である。 第１実施形態の健康測定装置の表示部の拡大図である。 第１実施形態の健康測定装置の表示部の拡大図である。 第１実施形態の健康測定装置が実行する処理のフローチャートである。 第１実施形態の健康測定装置が行う計測を説明するためのグラフである。 （ａ），（ｂ）は、第２実施形態の健康測定装置の平面図である。 第２実施形態の健康測定装置の電気的構成を示すブロック図である。 第２実施形態の表示部の拡大図である。 別例の健康測定装置の表示部の拡大図である。 （ａ），（ｂ）は、使用者が行う運動の説明図である。

符号の説明

１，２０…健康測定装置、２…踏み台、４…荷重検出手段を構成するロードセル、８…指示手段及び表示手段を構成する表示画面、９…選択手段を構成する選択モード、１０…選択手段及び入力手段を構成する設定ボタン、１４…重心検出手段及び評価手段及び運動量計測手段を構成するＣＰＵ、１７…記憶手段を構成するＲＡＭ、２１…一対の電極を構成する印加用電極、２２…一対の電極を構成する計測用電極、２３…運動量計測手段としてのレーザ変位計、Ｍ１−Ｍ５…変位量。

Claims (7)

1. 所定の身体運動を規則的に繰り返すよう踏み台上の使用者に指示する指示手段と、
   前記踏み台上の使用者の荷重を検出する複数の荷重検出手段と、
   前記荷重に基づいて使用者の重心位置を検出する重心検出手段と、
   前記重心位置の変位量に基づいて使用者の運動機能を評価する評価手段と、
   を備えたことを特徴とする健康測定装置。
2. 請求項１に記載の健康測定装置において、
   前記踏み台上の使用者に電流を印加する少なくとも一対の電極と、
   前記一対の電極間に電流を印加することで検出された電圧に基づいて使用者の体組成成分を推定し、その推定量と前記運動機能とに基づいて使用者の生体活動機能を判定する判定手段と、
   を備えたことを特徴とする健康測定装置。
3. 請求項１または２に記載の健康測定装置において、
   複数の身体運動を指示するための情報を記憶する記憶手段と、
   前記身体運動の種類を使用者が選択可能な選択手段と、を備え、
   前記指示手段は、選択された身体運動に応じた情報に基づいて使用者に指示する、
   ことを特徴とする健康測定装置。
4. 請求項１〜３のうち何れか１項に記載の健康測定装置において、
   前記踏み台上の使用者の計測中の重心位置を表示する表示手段を備えたことを特徴とする健康測定装置。
5. 請求項１〜４のうち何れか１項に記載の健康測定装置において、
   前記身体運動の運動量を計測する運動量計測手段と、
   前記運動量を記憶する記憶手段と、
   を備えたことを特徴とする健康測定装置。
6. 請求項１〜４のうち何れか１項に記載の健康測定装置において、
   前記身体運動の運動量を計測する運動量計測手段と、
   前記運動量が所定量に達しているか否かを判定しその判定結果を使用者に報知する報知手段と、
   を備えたことを特徴とする健康測定装置。
7. 請求項１〜６のうち何れか１項に記載の健康測定装置において、
   使用者に関する使用者データを入力するための入力手段と、
   前記評価手段により評価された運動機能を前記使用者データに関連付けて記憶する記憶手段と、
   前記入力手段に入力された使用者データに応じた前記運動機能の履歴を前記記憶手段から読み出し、その履歴に基づいて前記身体運動の種類を設定する設定手段と、を備え、
   前記指示手段は、前記設定手段により設定された身体運動の種類に応じて指示を使用者に指示する、
   ことを特徴とする健康測定装置。

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