JP2014079329A - Wearable muscle strength detection tool, control device, and muscle strength detection system - Google Patents

Wearable muscle strength detection tool, control device, and muscle strength detection system Download PDF

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雅也 山本
Mikio Owashi
幹夫 尾鷲
Yusuke Morino
友介 森野
Junya Ishikawa
淳也 石川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the following problem: it cannot be determined which level a user's muscle strength reaches with respect to a target standard, when rehabilitation and training are conducted by using a muscle strength detection tool.SOLUTION: A wearable muscle strength detection tool includes: a detection unit that is worn by a user and that detects a detection value about the user's muscle strength; a standard value storage unit in which a standard value of the detection value about the muscle strength is stored; and an output unit that outputs the result of comparison of the detection value, detected by the detection unit, with the standard value stored in the standard value storage unit.

Description

本発明は、着用型筋力検出具、制御装置および筋力検出システムに関する。   The present invention relates to a wearable muscle strength detector, a control device, and a muscle strength detection system.

近年、農作業、および介護動作等における筋肉等の負担を低減させることを目的に、肩部から膝部に伸縮性のベルトを掛けると共に、この伸縮性のベルトの引張力によって、腰部の周りを締付ける腰部ベルトを有する筋力補助具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［特許文献１］特開２０１１−２２９７０４号公報 In recent years, a stretchable belt is hung from the shoulder to the knee with the aim of reducing the strain on muscles and the like in farming and nursing care operations, and the waist is tightened by the tension of the stretchable belt. A muscle strength assisting tool having a waist belt is known (see, for example, Patent Document 1).
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-229704

上記筋力補助具をリハビリやトレーニングに用いる場合に、使用者の筋力が目標とすべき基準に対していかなる状態であるかが分からなかった。   When using the muscle strength assisting device for rehabilitation or training, it was not possible to know what state the user's muscle strength was in relation to the target standard.

本発明の第１の態様においては、使用者に着用され、使用者の筋力に関する検出値を検出する検出部と、筋力に関する検出値の基準値が格納されている基準値格納部と、検出部により検出された検出値を、基準値格納部により格納されている基準値と比較した結果を出力する出力部とを備える着用型筋力検出具が提供される。   In the first aspect of the present invention, a detection unit that is worn by the user and detects a detection value related to the user's muscle strength, a reference value storage unit that stores a reference value of the detection value related to the muscle strength, and a detection unit There is provided a wearable muscle strength detecting device including an output unit that outputs a result of comparing the detection value detected by the reference value stored by the reference value storage unit.

本発明の第２の態様においては、使用者に着用され、使用者の筋力に関する検出値を検出する検出部を有する着用型筋力補助具を制御する制御装置であって、筋力に関する検出値の基準値が格納されている基準値格納部と、検出部により検出された検出値を取得し、基準値格納部により格納されている基準値と比較した結果を出力する出力部とを備える制御装置が提供される。   In the second aspect of the present invention, the control device controls a wearable muscle strength assisting tool that is worn by a user and has a detection unit that detects a detection value related to the user's muscle strength, and a reference for the detection value related to the muscle strength A control device comprising a reference value storage unit in which a value is stored and an output unit that acquires a detection value detected by the detection unit and outputs a result of comparison with the reference value stored in the reference value storage unit Provided.

本発明の第３の態様においては、使用者の筋力に関する検出値を検出する検出部と、筋力に関する検出値の基準値が格納されている基準値格納部と、検出部により検出された検出値を、基準値格納部により格納されている基準値と比較した結果を出力する出力部とを備える筋力検出システムが提供される。   In the third aspect of the present invention, a detection unit that detects a detection value related to a user's muscle strength, a reference value storage unit that stores a reference value of the detection value related to muscle strength, and a detection value detected by the detection unit There is provided a muscular strength detection system including an output unit that outputs a result of comparing the reference value stored with the reference value stored by the reference value storage unit.

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

筋力補助具１００が用いられる例を模式的に示す。An example in which the muscular strength assisting tool 100 is used is schematically shown. 筋力補助具１００の機能ブロックを示す。The functional block of the muscular strength aid 100 is shown. 基準値格納部１６０に格納される基準値の一例である。3 is an example of a reference value stored in a reference value storage unit 160. アクチュエータ１２０の概略断面図である。2 is a schematic sectional view of an actuator 120. FIG. アクチュエータ１２０の概略断面図である。2 is a schematic sectional view of an actuator 120. FIG. 表示装置２０に表示される表示画面の一例を示す。An example of the display screen displayed on the display apparatus 20 is shown. 筋力補助具１００を制御する制御装置３０の機能ブロックを示す。The functional block of the control apparatus 30 which controls the muscular strength auxiliary tool 100 is shown.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

図１は、着用型筋力検出具の一例としての筋力補助具１００が用いられる例を模式的に示す。筋力補助具１００は、当該筋力補助具１００との間で通信可能な表示装置２０と共に用いられる。   FIG. 1 schematically shows an example in which a muscle strength assisting device 100 as an example of a wearable muscle strength detecting device is used. The muscle strength assisting device 100 is used together with the display device 20 that can communicate with the muscle strength assisting device 100.

筋力補助具１００は、使用者１０の筋力に対して補助力を与える補助部の一例であるアクチュエータ１２０と、使用者１０の筋力に関する検出値を検出する検出部１５０と、当該アクチュエータ１２０および検出部１５０に電気的に接続されたコントロールボックス１０２とを備える。アクチュエータ１２０、検出部１５０およびコントロールボックス１０２は、使用者１０に対して一体的に着脱される。アクチュエータ１２０、検出部１５０およびコントロールボックス１０２は衣服に取り付けられていてもよい。   The muscle strength assisting tool 100 includes an actuator 120 that is an example of an assisting unit that provides assisting force to the muscle strength of the user 10, a detection unit 150 that detects a detection value related to the muscle strength of the user 10, and the actuator 120 and the detection unit. 150 and a control box 102 electrically connected to 150. The actuator 120, the detection unit 150, and the control box 102 are integrally attached to and detached from the user 10. The actuator 120, the detection unit 150, and the control box 102 may be attached to clothes.

図１に示す例において、アクチュエータ１２０は、両腕および両足の計４つ設けられている。これに対応して、筋電計１５２と加速度センサ１５４とを組とする検出部１５０も、当該アクチュエータ１２０の近傍に４組設けられている。   In the example shown in FIG. 1, a total of four actuators 120 are provided for both arms and both legs. Correspondingly, four sets of detection units 150 each including an electromyograph 152 and an acceleration sensor 154 are provided in the vicinity of the actuator 120.

表示装置２０は、例えば液晶モニタ等であって、画像を表示する。表示装置２０は、例えばＤＶＤ等の記録媒体から運動パターンの画像を読み出して、使用者１０の運動パターンの手本として表示する。   The display device 20 is a liquid crystal monitor, for example, and displays an image. The display device 20 reads out an image of an exercise pattern from a recording medium such as a DVD and displays it as an example of the exercise pattern of the user 10.

表示装置２０には筋力補助具１００のコントロールボックス１０２と通信する通信部２２が設けられる。通信部２２は、例えば、ＵＷＢ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、３Ｇ、及び／又は、ＬＴＥ等の無線通信規格に準拠して通信を実行する通信回路を備えてよい。無線通信に代えて有線通信で信号を送受信してもよい。   The display device 20 is provided with a communication unit 22 that communicates with the control box 102 of the strength assisting tool 100. The communication unit 22 includes, for example, a communication circuit that performs communication in accordance with a wireless communication standard such as UWB, ZigBee (registered trademark), Wi-Fi, Bluetooth (registered trademark), 3G, and / or LTE. Good. Signals may be transmitted / received by wired communication instead of wireless communication.

表示装置２０が運動パターンの画像を表示する場合に、表示装置２０の通信部２２は、運動パターンに関する同期信号を発信する。当該同期信号は、画像上で運動パターンが開始される時点で発信されてもよいし、当該運動パターンの中で動作が切り替わる時点でその都度発信されてもよい。さらに同期信号には運動パターンを識別する信号、運動パターンに含まれる動作を識別する信号等が含まれていてもよい。   When the display device 20 displays an image of an exercise pattern, the communication unit 22 of the display device 20 transmits a synchronization signal related to the exercise pattern. The synchronization signal may be transmitted when the motion pattern is started on the image, or may be transmitted each time the operation is switched in the motion pattern. Further, the synchronization signal may include a signal for identifying a motion pattern, a signal for identifying a motion included in the motion pattern, and the like.

図２は、筋力補助具１００の機能ブロックを示す。筋力補助具１００の検出部１５０は、使用者１０の筋肉の筋電図を計測する筋電計１５２、および、使用者１０の身体の動きを計測する加速度センサ１５４を含む。筋電計１５２および加速度センサ１５４は、アクチュエータ１２０に補助される筋力に対応する身体の部位に取り付けられることが好ましい。例えば、アクチュエータ１２０が腕周りの筋力を保持すべく腕に取り付けられる場合に、筋電計１５２および加速度センサ１５４も当該腕に取り付けられることが好ましい。   FIG. 2 shows functional blocks of the muscle strength assisting device 100. The detection unit 150 of the muscle strength assisting device 100 includes an electromyograph 152 that measures an electromyogram of the muscle of the user 10 and an acceleration sensor 154 that measures a movement of the user 10 body. The electromyograph 152 and the acceleration sensor 154 are preferably attached to a body part corresponding to the muscle force assisted by the actuator 120. For example, when the actuator 120 is attached to the arm so as to maintain the muscle force around the arm, the electromyograph 152 and the acceleration sensor 154 are also preferably attached to the arm.

コントロールボックス１０２は、通信部１４０、基準値格納部１６０は、比較部１７０および制御部１８０を有する。通信部１４０は、表示装置２０の通信部２２と通信する。通信部１４０は、通信部２２から発信される同期信号を受信する。   The control box 102 includes a communication unit 140, the reference value storage unit 160 includes a comparison unit 170 and a control unit 180. The communication unit 140 communicates with the communication unit 22 of the display device 20. The communication unit 140 receives a synchronization signal transmitted from the communication unit 22.

基準値格納部１６０は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリであり、筋力に関する検出値の基準値が格納されている。筋力に関する基準値は、検出部１５０に応じて設定される。基準値は予め定められた絶対値であってもよい。   The reference value storage unit 160 is a non-volatile memory such as a flash memory, and stores a reference value of a detection value related to muscle strength. A reference value related to muscle strength is set according to the detection unit 150. The reference value may be a predetermined absolute value.

比較部１７０は、検出部１５０により検出された検出値を、基準値格納部１６０により格納されている上記基準値と比較し、その結果を出力する。この場合に、比較部１７０は、上記結果を通信部１４０を介して表示装置２０に送信するとともに、制御部１８０にも受け渡す。   The comparison unit 170 compares the detection value detected by the detection unit 150 with the reference value stored by the reference value storage unit 160, and outputs the result. In this case, the comparison unit 170 transmits the result to the display device 20 via the communication unit 140 and also passes it to the control unit 180.

制御部１８０は、比較部１７０から取得した結果に基づいて、アクチュエータ１２０を制御する。この場合に制御部１８０は、アクチュエータ１２０の補助力の有無、および、補助する場合の補助力の大きさを制御する。   The control unit 180 controls the actuator 120 based on the result acquired from the comparison unit 170. In this case, the control unit 180 controls the presence / absence of the assisting force of the actuator 120 and the magnitude of the assisting force when assisting.

図３は、基準値格納部１６０に格納される基準値の一例である。図３に示す例において、運動パターンＡに含まれる動作１、動作２に対応付けて筋電計１５２の基準値ＸＡ１、基準値ＸＡ２が格納されている。同様に、運動パターンＡに含まれる動作１、動作２に対応付けて加速度センサ１５４の基準値ＹＡ１、基準値ＹＡ２が格納されている。運動パターンＢに対しても、動作１等に対応付けて筋電計１５２の基準値ＸＢ１、加速度センサ１５４の基準値ＹＢ１等が格納されている。   FIG. 3 is an example of reference values stored in the reference value storage unit 160. In the example shown in FIG. 3, the reference value XA1 and the reference value XA2 of the electromyograph 152 are stored in association with the actions 1 and 2 included in the exercise pattern A. Similarly, the reference value YA1 and the reference value YA2 of the acceleration sensor 154 are stored in association with the motion 1 and motion 2 included in the motion pattern A. Also for the exercise pattern B, the reference value XB1 of the electromyograph 152, the reference value YB1 of the acceleration sensor 154, and the like are stored in association with the action 1 and the like.

基準値格納部１６０には、使用者１０の身体に取り付けられた筋電計１５２および加速度センサ１５４の数、運動パターンおよびそれに含まれる動作の数の組み合わせに対して、それぞれの基準値が格納されていることが好ましい。運動パターンに反復動作が含まれる場合に、当該動作についての基準値と反復動作の回数が格納されていてもよい。   The reference value storage unit 160 stores respective reference values for combinations of the number of electromyographs 152 and acceleration sensors 154 attached to the body of the user 10, the movement pattern, and the number of movements included therein. It is preferable. When the motion pattern includes a repetitive motion, a reference value for the motion and the number of repetitive motions may be stored.

当該基準値は、例えば健常者の平均値である。他の例として、基準値は著名な運動選手の値であってもよい。使用者１０がいずれの基準値を用いるかを選択できてもよい。   The reference value is, for example, an average value of healthy persons. As another example, the reference value may be a value of a well-known athlete. It may be possible to select which reference value the user 10 uses.

図４は、アクチュエータ１２０の概略断面図である。図４は、当該アクチュエータ１２０に電圧が印加されていない状態を示す。   FIG. 4 is a schematic sectional view of the actuator 120. FIG. 4 shows a state where no voltage is applied to the actuator 120.

アクチュエータ１２０は、電源１２２と、スイッチ１３０と、電源１２２の正極および負極にそれぞれ接続された一対の電極１２４、１２６と、当該一対の電極１２４、１２６に挟まれた高分子材料１２８とを有する。スイッチ１３０は制御部１８０からの制御信号により開閉する。電源１２２の電圧も制御部１８０からの制御信号により可変である。   The actuator 120 includes a power source 122, a switch 130, a pair of electrodes 124 and 126 connected to the positive electrode and the negative electrode of the power source 122, respectively, and a polymer material 128 sandwiched between the pair of electrodes 124 and 126. The switch 130 is opened and closed by a control signal from the control unit 180. The voltage of the power supply 122 is also variable by a control signal from the control unit 180.

図５は、アクチュエータ１２０の概略断面図である。図５は、当該アクチュエータ１２０に電圧が印加された状態を示す。   FIG. 5 is a schematic sectional view of the actuator 120. FIG. 5 shows a state where a voltage is applied to the actuator 120.

図５に示すように、制御部１８０からの制御信号に基づいて、スイッチ１３０が閉じられるとともに一対の電極１２４、１２６間に電圧が印加されると、高分子材料１２８は電極間が近づく方向に短縮するとともに、その体積分が直交方向、図中の水平方向に伸長する。ここで、電源１２２の電圧が高いほど水平方向の伸長量は大きい。   As shown in FIG. 5, when the switch 130 is closed and a voltage is applied between the pair of electrodes 124 and 126 based on a control signal from the control unit 180, the polymer material 128 moves in a direction in which the electrodes approach each other. While shortening, the volume of the volume expands in the orthogonal direction and in the horizontal direction in the figure. Here, as the voltage of the power source 122 is higher, the amount of expansion in the horizontal direction is larger.

高分子材料の一例は、ポリロタキサン架橋体である。アクチュエータ１２０は、平面状のポリロタキサン架橋体の両面を伸縮性の電極で挟んだシート部材を巻くことによって作製されてもよい。ここで、アクチュエータ１２０の伸長方向は、巻かれたシート部材の軸方向と平行である。アクチュエータ１２０は、柔軟性を有するので、着用した状態で運動するときのユーザの違和感を低減できる。   An example of the polymer material is a crosslinked polyrotaxane. The actuator 120 may be manufactured by winding a sheet member in which both surfaces of a planar polyrotaxane crosslinked body are sandwiched between stretchable electrodes. Here, the extending direction of the actuator 120 is parallel to the axial direction of the wound sheet member. Since the actuator 120 has flexibility, it can reduce the user's uncomfortable feeling when exercising while wearing.

高分子材料の別例は、ポリピロール膜である。電解液中に浸漬されたポリピロール膜は、電圧が印加されることにより、膨張または収縮する。例えば、正の電圧が印加されると、ポリピロール膜は膨張する。負の電圧が印加されると、ポリピロール膜は収縮する。尚、アクチュエータ１２０にポリピロール膜を用いる場合、電解液が必要となるので、アクチュエータ１２０全体が液密にされる。   Another example of the polymer material is a polypyrrole film. The polypyrrole film immersed in the electrolytic solution expands or contracts when a voltage is applied. For example, when a positive voltage is applied, the polypyrrole film expands. When a negative voltage is applied, the polypyrrole film contracts. In addition, when using a polypyrrole film | membrane for the actuator 120, since electrolyte solution is required, the actuator 120 whole is liquid-tight.

高分子材料のさらに別例として、非イオン性ゲルを用いてもよい。この場合、アクチュエータ１２０は、一対の外側電極と、一対の外側電極の間に配置されたメッシュ状のメッシュ電極と、メッシュ電極と各外側電極との間に設けられた非イオン性ゲルとを有する。非イオン性ゲルの一例は、ジメチルスルホキシドを溶媒とするポリビニルアルコールのゲルである。当該構成においてメッシュ電極に外側電極よりも高い電圧を印加すると、外側電極から非イオン性ゲルに負電荷が注入されて、メッシュ電極に引き寄せられる。この結果、一対の外側電極間の距離が収縮する。逆に電圧の印加を停止すると、非イオン性ゲルの弾性力によって、元の状態に戻って伸長する。この外側電極、メッシュ電極及び非イオン性ゲルの組み合わせを複数積層することによって、伸縮量を増加させることができる。   As yet another example of the polymer material, a nonionic gel may be used. In this case, the actuator 120 has a pair of outer electrodes, a mesh-like mesh electrode disposed between the pair of outer electrodes, and a nonionic gel provided between the mesh electrode and each outer electrode. . An example of a nonionic gel is a gel of polyvinyl alcohol using dimethyl sulfoxide as a solvent. In this configuration, when a voltage higher than that of the outer electrode is applied to the mesh electrode, negative charges are injected from the outer electrode into the nonionic gel and are attracted to the mesh electrode. As a result, the distance between the pair of outer electrodes contracts. Conversely, when the application of voltage is stopped, the elastic state of the nonionic gel returns to the original state and expands. The amount of expansion and contraction can be increased by laminating a plurality of combinations of the outer electrode, mesh electrode, and nonionic gel.

上記筋力補助具１００の動作を説明する。まず、表示装置２０において運動パターンが表示される場合に、通信部２２から発信された同期信号を通信部１４０が受信することにより動作を開始する。   The operation of the muscle strength assisting tool 100 will be described. First, when an exercise pattern is displayed on the display device 20, the operation starts when the communication unit 140 receives a synchronization signal transmitted from the communication unit 22.

比較部１７０は通信部１４０で上記同期信号を受信してから所定のタイミングで検出部１５０からの検出値を取得する。さらに比較部１７０は当該検出値を、基準値格納部１６０に格納されている、対応する基準値と比較する。例えば、比較部１７０は、検出値を対応する基準値で割ることにより百分率を計算する。さらに、同一の身体部分について筋電計１５２および加速度センサ１５４の両方の検出値が得られる場合に、比較部１７０は、百分率を単純平均してもよいし、重み付け平均してもよい。   The comparison unit 170 acquires the detection value from the detection unit 150 at a predetermined timing after the communication unit 140 receives the synchronization signal. Further, the comparison unit 170 compares the detected value with a corresponding reference value stored in the reference value storage unit 160. For example, the comparison unit 170 calculates the percentage by dividing the detected value by the corresponding reference value. Furthermore, when the detection values of both the electromyograph 152 and the acceleration sensor 154 are obtained for the same body part, the comparison unit 170 may perform simple averaging or weighted averaging of the percentages.

比較部１７０は、比較の結果を通信部１４０を介して表示装置２０へ送信する。比較部１７０はさらに、当該結果を制御部１８０にも受け渡す。比較部１７０は出力部の一例である。   The comparison unit 170 transmits the comparison result to the display device 20 via the communication unit 140. Further, the comparison unit 170 passes the result to the control unit 180. The comparison unit 170 is an example of an output unit.

制御部１８０は、比較部１７０から取得した結果に基づいて、アクチュエータ１２０を制御する。この場合に制御部１８０は、スイッチ１３０によりアクチュエータ１２０の補助力の有無を制御するとともに、電源１２２の電圧の大きさにより補助力の大きさを制御する。   The control unit 180 controls the actuator 120 based on the result acquired from the comparison unit 170. In this case, the control unit 180 controls the presence / absence of the auxiliary force of the actuator 120 by the switch 130, and controls the magnitude of the auxiliary force according to the voltage of the power source 122.

制御部１８０は例えば、上記百分率が小さいほど、アクチュエータ１２０による補助力を大きくする。これに代えて、または、これに加えて、制御部１８０は、上記百分率が所定値よりも小さい場合にアクチュエータ１２０による補助力を与え、大きい場合には補助力を与えないように制御してもよい。さらに、上記百分率が１００％を超えている場合に、制御部１８０は補助力に代えて負荷を与えるようにアクチュエータ１２０を制御してもよい。   For example, the control unit 180 increases the auxiliary force by the actuator 120 as the percentage is smaller. Instead of this, or in addition to this, the control unit 180 may control so that the assisting force by the actuator 120 is applied when the percentage is smaller than the predetermined value and is not applied when the percentage is large. Good. Further, when the percentage exceeds 100%, the control unit 180 may control the actuator 120 so as to apply a load instead of the auxiliary force.

制御部１８０は、基準値格納部１６０を参照して、反復動作があることを認識した場合に、当該反復動作中の何番目の動作であるかに応じて、アクチュエータ１２０の制御を変えてもよい。例えば、制御部１８０は、反復運動中に少なくとも１回、アクチュエータ１２０による補助力を与えない状態で上記結果を取得するとともに、反復運動中のその後の少なくとも１回において、アクチュエータ１２０による補助力を与えてもよい。   When the control unit 180 refers to the reference value storage unit 160 and recognizes that there is a repetitive operation, the control unit 180 may change the control of the actuator 120 according to the order of the repetitive operation. Good. For example, the control unit 180 acquires the above result without applying the assisting force by the actuator 120 at least once during the repetitive motion, and applies the assisting force by the actuator 120 at least once during the repetitive motion. May be.

図６は、表示装置２０に表示される表示画面の一例を示す。図６において、運動パターンの手本画像２００に重畳して、比較部１７０による比較の結果が視覚的に表示されている。   FIG. 6 shows an example of a display screen displayed on the display device 20. In FIG. 6, the comparison result by the comparison unit 170 is visually displayed on the example image 200 of the exercise pattern.

図６に示す例においては、検出部１５０が取り付けられている身体の部位に対応する位置に、その検出部１５０からの検出値と基準値の百分率が示されている。例えば、手本画像２００における右腕の位置に結果表示２０２が「９０％」と示され、左足の位置に結果表示２０４が「５０％」と示されている。これにより、使用者１０は、各部位にあとどれくらい力を入れればよいかが分かるので、適切に筋力をトレーニングすることができる。   In the example illustrated in FIG. 6, the percentage of the detection value from the detection unit 150 and the reference value is indicated at a position corresponding to the body part to which the detection unit 150 is attached. For example, the result display 202 is indicated as “90%” at the position of the right arm in the model image 200, and the result display 204 is indicated as “50%” at the position of the left foot. Thus, the user 10 can know how much force should be applied to each part, and can appropriately train the muscular strength.

さらに、制御部１８０によりアクチュエータ１２０の補助力を与えていることを示す表示が視覚的に表されている。図６の例において、左足の筋力を補助するアクチュエータ１２０が補助力を与えていることに対応して、左足の位置に「ガンバッテ」という追加表示２０６が表されている。   Further, a display indicating that the assisting force of the actuator 120 is applied by the control unit 180 is visually represented. In the example of FIG. 6, an additional display 206 “Ganbate” is displayed at the position of the left foot in response to the actuator 120 assisting the muscle strength of the left foot giving an assisting force.

図７は、他の例としての、筋力補助具１００を制御する制御装置３０の機能ブロックを示す。図７の制御装置３０は、例えば表示装置２０に組み込まれる。   FIG. 7 shows functional blocks of the control device 30 that controls the muscle strength assisting device 100 as another example. The control device 30 in FIG. 7 is incorporated in the display device 20, for example.

図７に示す例において、図２に示した基準値格納部１６０、比較部１７０および制御部１８０は、制御装置３０側に配されるとともに、筋力補助具１００側には配されなくてよい。この場合に、通信部２２は、筋力補助具１００の検出部１５０から検出値を取得するとともに、制御部１８０からのアクチュエータ１２０を制御する制御信号を筋力補助具１００へ送信する。また、比較部１７０による比較の結果は表示装置２０の表示部２４に表示される。他の構成および動作については、図３と同様なので、説明を省略する。   In the example illustrated in FIG. 7, the reference value storage unit 160, the comparison unit 170, and the control unit 180 illustrated in FIG. 2 may be disposed on the control device 30 side and may not be disposed on the muscle strength assisting device 100 side. In this case, the communication unit 22 acquires a detection value from the detection unit 150 of the strength assisting tool 100 and transmits a control signal for controlling the actuator 120 from the control unit 180 to the strength assisting tool 100. The comparison result by the comparison unit 170 is displayed on the display unit 24 of the display device 20. Other configurations and operations are the same as those in FIG.

以上、本実施形態によれば、筋力補助具１００をリハビリやトレーニングに用いる場合に、使用者１０の筋力が目標とすべき基準値に対してどのような状態であるかを、使用者１０が視覚的に把握することができる。さらに、アクチュエータ１２０で補助力を与えることにより、目標とすべき基準値を使用者１０が体感することができる。   As described above, according to the present embodiment, when the muscle strength assisting device 100 is used for rehabilitation or training, the user 10 determines the state of the muscle strength of the user 10 with respect to the reference value to be targeted. It can be grasped visually. Furthermore, by providing an auxiliary force with the actuator 120, the user 10 can experience the reference value to be targeted.

なお、図１から図７に示す筋力補助具１００は、補助部の一例としてアクチュエータ１２０を有している。補助部の他の例として、アクチュエータ１２０に代えて非伸縮性のベルト等を用いてもよく、その場合には制御部１８０を省略してもよい。他の例として、補助部を設けない着用型筋力検出具としてもよい。また、図１から図７に示す筋力補助具１００において検出部１５０とアクチュエータ１２０が別個に設けられている。これに代えて、アクチュエータ１２０が与えられた電力に対する逆起電力等によって使用者１０の筋力に応じた検出値を検出できる場合には、検出部１５０を兼ねてもよい。図１から図７に示す筋力補助具１００の側に表示部が設けられて、比較結果が表示されてもよい。   1 to 7 includes an actuator 120 as an example of an auxiliary unit. As another example of the auxiliary unit, a non-stretchable belt or the like may be used instead of the actuator 120, and in that case, the control unit 180 may be omitted. As another example, it is good also as a wearable muscle strength detector which does not provide an auxiliary | assistant part. Moreover, in the muscular strength assisting tool 100 shown in FIGS. 1 to 7, the detection unit 150 and the actuator 120 are provided separately. Instead, when the detection value according to the muscle strength of the user 10 can be detected by the counter electromotive force with respect to the supplied power, the actuator 120 may also serve as the detection unit 150. A display unit may be provided on the side of the strength assisting tool 100 shown in FIGS. 1 to 7 to display the comparison result.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.

１０ 使用者、２０ 表示装置、２２ 通信部、２４ 表示部、３０ 制御装置、１００ 筋力補助具、１０２ コントロールボックス、１２０ アクチュエータ、１２２ 電源、１２４ 電極、１２６ 電極、１２８ 高分子材料、１３０ スイッチ、１４０ 通信部、１５０ 検出部、１５２ 筋電計、１５４ 加速度センサ、１６０ 基準値格納部、１７０ 比較部、１８０ 制御部、２００ 手本画像、２０２ 結果表示、２０４ 結果表示、２０６ 追加表示   10 users, 20 display devices, 22 communication units, 24 display units, 30 control devices, 100 muscle strength assisting devices, 102 control boxes, 120 actuators, 122 power supplies, 124 electrodes, 126 electrodes, 128 polymer materials, 130 switches, 140 Communication unit, 150 detection unit, 152 electromyograph, 154 acceleration sensor, 160 reference value storage unit, 170 comparison unit, 180 control unit, 200 model image, 202 result display, 204 result display, 206 additional display

Claims (13)

使用者に着用され、前記使用者の筋力に関する検出値を検出する検出部と、
筋力に関する検出値の基準値が格納されている基準値格納部と、
前記検出部により検出された前記検出値を、前記基準値格納部により格納されている前記基準値と比較した結果を出力する出力部と
を備える着用型筋力検出具。 A detection unit that is worn by the user and detects a detection value related to the muscle strength of the user;
A reference value storage unit in which a reference value of a detection value related to muscle strength is stored;
A wearable muscle strength detecting device comprising: an output unit that outputs a result of comparing the detection value detected by the detection unit with the reference value stored by the reference value storage unit. 前記出力部は、前記結果を表示部に視覚的に表示する請求項１に記載の着用型筋力検出具。   The wearable strength detector according to claim 1, wherein the output unit visually displays the result on a display unit. 前記使用者の筋力に対して補助力を与える補助部をさらに備える請求項１または２に記載の着用型筋力検出具。   The wearable muscular strength detecting device according to claim 1, further comprising an auxiliary portion that applies an auxiliary force to the muscular strength of the user. 前記補助部はアクチュエータを有し、
前記結果に基づいて、前記アクチュエータを制御する制御部をさらに備える請求項３に記載の着用型筋力検出具。 The auxiliary part has an actuator,
The wearable muscle strength detecting device according to claim 3, further comprising a control unit that controls the actuator based on the result. 前記アクチュエータは、電圧の印加により伸縮する高分子アクチュエータを含む請求項４に記載の着用型筋力検出具。   The wearable muscle strength detecting device according to claim 4, wherein the actuator includes a polymer actuator that expands and contracts when a voltage is applied. 前記アクチュエータは前記検出部を兼ねる請求項５に記載の着用型筋力検出具。   The wearable muscle strength detecting device according to claim 5, wherein the actuator also serves as the detection unit. 前記制御部は、前記使用者の反復動作中に少なくとも１回、前記アクチュエータによる補助力を与えない状態で前記結果を取得するとともに、前記反復動作中のその後の少なくとも１回において、前記結果に基づいて前記検出値が前記基準値に近づくように前記アクチュエータによる補助力を与える請求項４から６のいずれか１項に記載の着用型筋力検出具。   The control unit obtains the result at least once during the user's repetitive motion without applying the assisting force by the actuator, and based on the result at least once after the repetitive motion. The wearable muscle strength detector according to any one of claims 4 to 6, wherein an assisting force is applied by the actuator so that the detected value approaches the reference value. 前記検出部は、前記使用者の筋肉の筋電図を計測する筋電計を含む請求項１から７のいずれか１項に記載の着用型筋力検出具。   The wearable muscle strength detecting device according to any one of claims 1 to 7, wherein the detection unit includes an electromyograph that measures an electromyogram of the user's muscle. 前記検出部は、前記使用者の身体の位置の動きを計測する加速度センサを含む請求項１から８のいずれか１項に記載の着用型筋力検出具。   The wearable muscle strength detector according to any one of claims 1 to 8, wherein the detection unit includes an acceleration sensor that measures a movement of a position of the user's body. 使用者に着用され、前記使用者の筋力に関する検出値を検出する検出部を有する着用型筋力補助具を制御する制御装置であって、
筋力に関する検出値の基準値が格納されている基準値格納部と、
前記検出部により検出された前記検出値を取得し、前記基準値格納部により格納されている前記基準値と比較した結果を出力する出力部と
を備える制御装置。 A control device that controls a wearable muscle strength assisting tool that is worn by a user and has a detection unit that detects a detection value related to the user's muscle strength,
A reference value storage unit in which a reference value of a detection value related to muscle strength is stored;
A control apparatus comprising: an output unit that acquires the detection value detected by the detection unit and outputs a result of comparison with the reference value stored by the reference value storage unit. 前記結果を視覚的に表示する表示部をさらに備える請求項１０に記載の制御装置。   The control device according to claim 10, further comprising a display unit that visually displays the result. 前記着用型筋力補助具はアクチュエータを有し、
前記結果に基づいて、前記検出値が前記基準値に近づくように、前記アクチュエータを制御する制御部をさらに備える請求項１０または１１に記載の制御装置。 The wearable muscle strength aid has an actuator,
The control device according to claim 10 or 11, further comprising a control unit that controls the actuator so that the detection value approaches the reference value based on the result. 使用者の筋力に関する検出値を検出する検出部と、
筋力に関する検出値の基準値が格納されている基準値格納部と、
前記検出部により検出された前記検出値を、前記基準値格納部により格納されている前記基準値と比較した結果を出力する出力部と
を備える筋力検出システム。 A detection unit that detects a detection value related to the user's muscle strength;
A reference value storage unit in which a reference value of a detection value related to muscle strength is stored;
A muscular strength detection system comprising: an output unit that outputs a result of comparing the detection value detected by the detection unit with the reference value stored by the reference value storage unit.
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