JP4641977B2 - Center of gravity shaking system - Google Patents

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Description

本発明は、めまい等の診断の際に行われる足踏み検査にて被験者の重心移動を測定するためのフォースプレート及び重心動揺システムに関する。   The present invention relates to a force plate and a center-of-gravity shaking system for measuring a subject's center-of-gravity movement in a footstep test performed when diagnosing dizziness or the like.

従来より、耳鼻科等にてめまい等の診断の際には、内耳の反射や身体の平衡感覚を調べる平衡機能検査が行われている。
平衡機能検査として、開眼又は閉眼状態にて所定歩数（例えば、５０歩、１００歩等）又は所定時間（例えば、３０秒間、１分間等）足踏み動作を行う足踏み検査が知られている。 Conventionally, when diagnosing dizziness or the like in an otolaryngology or the like, an equilibrium function test for examining the reflection of the inner ear and the sense of balance of the body has been performed.
As a balanced function test, a stepping test is known in which a stepping operation is performed with a predetermined number of steps (for example, 50 steps, 100 steps, etc.) or a predetermined time (for example, 30 seconds, 1 minute, etc.) in an open or closed state.

足踏み検査は、従来、足踏み動作前後の位置のずれに基づいて身体の傾きや片寄りの程度等を測定するものであったが、近年では、フォースプレートによって垂直反力及び足底圧中心（ＣＯＰ）を測定する重心動揺システムが用いられている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。具体的には、足踏み動作における重心位置の時間変化を測定し、移動範囲の大きさや左右足にかかる荷重の割合等を算出するようになっている。
特開昭６０−２６１４３３号公報 特開平４−２８３５３号公報 Traditionally, the stepping test has been to measure the degree of body tilt, the degree of deviation, etc. based on the positional deviation before and after the stepping motion. ) Is used (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). Specifically, the time change of the center of gravity position in the stepping motion is measured, and the size of the moving range, the ratio of the load applied to the left and right feet, and the like are calculated.
JP 60-261433 A JP-A-4-28353

ところで、被験者によっては、足踏み動作ごとに足底接地位置がずれてしまう場合があり、特に、平衡感覚の優れていない被験者にあっては、フォースプレートの上面（足踏み面）から落ちてしまうといった問題がある。この場合、フォースプレートの足踏み面上にて足踏み動作を所定歩数又は所定時間継続することが困難となり、特に、閉眼状態における足踏み検査にて顕著となっている。
また、フォースプレートの足踏み面から踏み外した場合には、被験者が転倒してしまう虞もあり、足踏み検査を適正に行うことができないといった問題がある。 By the way, depending on the subject, the ground contact position may be shifted every time the stepping action is performed, and in particular, in the subject who does not have a good sense of balance, the problem of falling from the upper surface (stepping surface) of the force plate. There is. In this case, it becomes difficult to continue the stepping operation on the stepping surface of the force plate for a predetermined number of steps or for a predetermined time, and this is particularly noticeable in the stepping inspection in the closed eye state.
Further, when the stepping surface of the force plate is stepped off, there is a possibility that the subject falls down, and there is a problem that the stepping inspection cannot be performed properly.

そこで、本発明の課題は、フォースプレート上から外れることなく、足踏み検査を適正に行うことができるフォースプレート及び重心動揺システムを提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a force plate and a center-of-gravity sway system that can appropriately perform a footstep inspection without detaching from the force plate.

上記課題を解決するため、本発明は、
足踏み検査にて被験者（例えば、図１の被験者Ｓ等）により踏まれる踏み板（例えば、図１の天板１１等）と、前記踏み板の所定位置に作用する荷重を検出して荷重データを出力する荷重検出手段とを備えるフォースプレート（例えば、図１のフォースプレート１等）と、
前記荷重検出手段から出力された前記荷重データに基づいて、前記被験者の足踏み動作の際の重心移動を測定する重心測定装置（例えば、図１のデータ処理装置２等）とを備える重心動揺システム（例えば、図１の重心動揺システム１００等）であって、
前記踏み板の上面には、前記被験者の前記足踏み動作の基準となる足踏み動作基準凸状部（例えば、図１の足踏み動作基準マーカ１２等）が設けられ、
前記重心測定装置は、
複数回の足踏み動作の各々の足踏み動作にかかる足踏み時間に基づいて、複数回の足踏み動作における時間関連パラメータを算出する時間パラメータ算出手段（例えば、図３のＣＰＵ２６等）を有し、
前記時間パラメータ算出手段は、複数の前記足踏み時間の平均時間及び標準偏差を算出する足踏み時間バラツキ算出処理を行うことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention provides:
A footboard (for example, top plate 11 in FIG. 1) that is stepped on by a subject (for example, subject S in FIG. 1) and a load acting on a predetermined position of the footboard are detected and output load data. A force plate (for example, the force plate 1 in FIG. 1) provided with a load detection means;
A center-of-gravity shaking system (for example, the data processing unit 2 in FIG. 1) that measures the center-of-gravity movement during the stepping motion of the subject based on the load data output from the load detection means ( For example, the center-of-gravity fluctuation system 100 in FIG.
On the upper surface of the tread plate, a stepping action reference convex portion (for example, the stepping action reference marker 12 of FIG. 1 or the like) serving as a reference for the stepping action of the subject is provided .
The center of gravity measuring device is
A time parameter calculating means (for example, the CPU 26 in FIG. 3) for calculating a time-related parameter in the plurality of stepping actions based on the stepping time required for each stepping action of the plurality of stepping actions;
The time parameter calculating means performs a step time variation calculation process for calculating an average time and a standard deviation of the plurality of step times .

本発明は、上記重心動揺システムにおいて、
前記時間パラメータ算出手段は、足踏み動作における接地してから離地するまでの足底接地状態にて経時的に移り変わる足底荷重値を算出して、複数回の足踏み動作における前記足底荷重値の平均値及び標準偏差を所定時刻毎に算出する足底荷重値バラツキ算出処理を行うことを特徴としている。 In the above-described center-of-gravity fluctuation system,
The time parameter calculating means calculates a foot load value that changes over time in the ground contact state from the ground contact in the stepping motion until the ground is taken off, and calculates the foot load value in the multiple foot motions. It is characterized in that a sole load value variation calculation process for calculating an average value and a standard deviation every predetermined time is performed .

ここで、時間関連パラメータとは、例えば、複数回の足踏み動作における時間軸上での再現度合に関連するパラメータのことであり、例えば、複数回の足踏み動作の各々に係る足踏み時間の平均値やバラツキ、複数回の足踏み動作の各々に係る足底接地時間における足底荷重値の平均値やバラツキ等が挙げられる。   Here, the time-related parameter is, for example, a parameter related to the degree of reproduction on the time axis in a plurality of stepping actions, for example, an average value of the stepping time for each of the plurality of stepping actions, Examples of the variation include an average value and variation of the sole load value in the sole contact time according to each of the plurality of stepping actions.

本発明によれば、被験者は踏み板の上面に設けられた足踏み動作基準凸状部を基準として足踏み動作を行うことができ、これにより、被験者が閉眼状態であっても、フォースプレート上から外れることなく足踏み検査を適正に行うことができる。   According to the present invention, the subject can perform a stepping motion with reference to the stepping motion reference convex portion provided on the upper surface of the footboard, so that even if the subject is in an eye-closed state, the subject can be removed from the force plate. It is possible to properly perform the stepping inspection.

以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
図１は、本発明を適用した好適な一実施形態として例示する重心動揺システム１００を模式的に示した図である。
なお、以下の説明にあっては、被験者Ｓの進行方向をＸ軸方向とし、このＸ軸方向に直交する一方向（左右方向）をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に直交する方向（上下方向）をＺ軸方向とする。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a center-of-gravity shaking system 100 exemplified as a preferred embodiment to which the present invention is applied.
In the following description, the traveling direction of the subject S is the X-axis direction, one direction (left-right direction) orthogonal to the X-axis direction is the Y-axis direction, and both the X-axis direction and the Y-axis direction are An orthogonal direction (vertical direction) is defined as a Z-axis direction.

本実施形態の重心動揺システム１００は、例えば、耳鼻科等にて足踏み検査を行う際に用いられ、当該足踏み検査の際の被験者Ｓの重心移動を測定するシステムである。
具体的には、例えば、図１に示すように、重心動揺システム１００は、被験者Ｓの左右の各足の床反力を各々測定する２つのフォースプレート１、１と、フォースプレート１から出力されたデータを処理するデータ処理装置（重心測定装置）２と、各種データを印刷するプリンタ３等を備えている。 The center-of-gravity sway system 100 of this embodiment is a system that is used, for example, when performing a stepping test in otolaryngology or the like, and measures the movement of the subject's center of gravity during the stepping test.
Specifically, for example, as shown in FIG. 1, the center-of-gravity shaking system 100 is output from two force plates 1 and 1 that measure the floor reaction forces of the left and right feet of the subject S, and the force plate 1. A data processing device (centroid measuring device) 2 for processing the data, a printer 3 for printing various data, and the like.

先ず、フォースプレート１について図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照して説明する。
図２（ａ）は、フォースプレート１を模式的に示した平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のII- II線におけるフォースプレート１の断面図である。 First, the force plate 1 will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b).
2A is a plan view schematically showing the force plate 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the force plate 1 taken along the line II-II in FIG. 2A.

フォースプレート１の各々は、例えば、図２（ａ）に示すように、平面視にて略三角形状に形成されてなり、２つのフォースプレート１、１は、互いの一側面どうしを対向させるようにして配置されている。これら２つのフォースプレート１は、被験者Ｓの各足に対応して設けられ、例えば、図１における手前側のものは被験者Ｓの右足、また、図１における奥側のものは被験者Ｓの左足による足踏みに対応している。   For example, as shown in FIG. 2A, each of the force plates 1 is formed in a substantially triangular shape in a plan view, and the two force plates 1 and 1 are opposed to each other on one side surface. Are arranged. These two force plates 1 are provided corresponding to each foot of the subject S. For example, the front side in FIG. 1 is the right foot of the subject S, and the back side in FIG. 1 is the left foot of the subject S. Corresponds to stepping.

また、各フォースプレート１は、例えば、被験者Ｓが乗って足踏みされる天板（踏み板）１１と、この天板１１の３つの隅部分にそれぞれ配置されて下側から支持する三分力ロードセル（図示略）等を備えて構成されている。   Each force plate 1 includes, for example, a top board (tread board) 11 on which the subject S rides and steps, and a three-component force load cell (supported from below) that is arranged at three corners of the top board 11 and supported from below. (Not shown) and the like.

天板１１の上面には、例えば、被験者Ｓの足踏み動作の基準となる足踏み動作基準マーカ（足踏み動作基準凸状部）１２が当該上面から突出するようにして設けられている。即ち、足踏み動作基準マーカ１２は、例えば、足裏にて感知可能な程度の大きさ（径、高さ）及び硬度を有し、具体的には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、直径約１５ｍｍ、高さ約２ｍｍ程度の平面視にて略円形状をなす樹脂製の部材である。
これにより、被験者Ｓが足踏み動作を行った際に、足裏にて足踏み動作基準マーカ１２を踏むことで当該足踏み動作基準マーカ１２を知覚することができるようになっている。 On the top surface of the top plate 11, for example, a stepping motion reference marker (stepping motion reference convex portion) 12 serving as a reference for the stepping motion of the subject S is provided so as to protrude from the top surface. That is, the stepping motion reference marker 12 has a size (diameter, height) and hardness that can be sensed by the sole, for example, specifically, FIGS. 2 (a) and 2 (b). As shown in FIG. 4, the resin member is substantially circular in a plan view having a diameter of about 15 mm and a height of about 2 mm.
Thereby, when the subject S performs the stepping motion, the stepping motion reference marker 12 can be perceived by stepping on the stepping motion reference marker 12 on the sole.

また、足踏み動作基準マーカ１２は、例えば、天板１１の上面に両面テープ等により着脱自在に貼着されている。
これにより、天板１１の上面にて足踏み動作基準マーカ１２の位置を被験者Ｓの足幅等に合わせて適正に調整することができる。
なお、足踏み動作基準マーカ１２は、例えば、被験者Ｓに応じて足裏の略中央、具体的には、土踏まずの略中央又は第二中足骨先端（人差し指先端から２番目の関節）に位置するように上面に配置されるのが好ましい。 Further, the stepping motion reference marker 12 is detachably attached to the upper surface of the top plate 11 with a double-sided tape or the like, for example.
Accordingly, the position of the stepping motion reference marker 12 can be appropriately adjusted on the upper surface of the top board 11 according to the foot width of the subject S and the like.
Note that the stepping motion reference marker 12 is located, for example, at approximately the center of the sole according to the subject S, specifically, approximately the center of the arch or the tip of the second metatarsal (second joint from the tip of the index finger). It is preferable to arrange on the upper surface.

なお、足踏み動作基準マーカ１２を着脱自在とする手段としては、両面テープに限られるものではない。例えば、足踏み動作基準マーカ１２の裏面に所定の突出長の凸部を設けるとともに天板１１の上面に凸部が嵌合する凹部を複数設けることによって、当該凸部を所定位置の凹部に嵌合させるようにして位置調節自在とする構成としても良い。   The means for making the stepping motion reference marker 12 detachable is not limited to the double-sided tape. For example, by providing a convex portion with a predetermined protruding length on the back surface of the stepping motion reference marker 12 and providing a plurality of concave portions with which the convex portion fits on the top surface of the top plate 11, the convex portion is fitted into the concave portion at a predetermined position. It is good also as a structure which makes it possible to adjust a position so that it may carry out.

三分力ロードセル（荷重検出手段）は、例えば、図示は省略するが、フォースプレート１に作用する反力の天板１１上面の面方向に沿ってほぼ直交する二軸（以下、Ｘ軸及びＹ軸とする）の各方向の分力を検出するＸ軸方向分力検出器とＹ軸方向分力検出器と、天板１１上面に対して略垂直な軸（以下、Ｚ軸とする）方向の分力を検出するＺ軸方向分力検出器とを備えている。   The three-component force load cell (load detection means) is, for example, omitted from illustration, but two axes (hereinafter referred to as X-axis and Y-axis) that are substantially orthogonal to the surface direction of the top surface of the top plate 11 of the reaction force acting on the force plate 1 X-axis direction component force detector and Y-axis direction component force detector for detecting the component force in each direction of the axis), and an axis direction (hereinafter referred to as Z-axis) substantially perpendicular to the top surface of the top plate 11 And a Z-axis direction component force detector.

また、フォースプレート１は、例えば、アンプ１Ａを介してデータ処理装置２と接続され、被験者Ｓの足踏み動作に基づいて三分力ロードセルにより検出された荷重データに係る所定の信号をアンプ２Ａにより増幅してデータ処理装置２に出力するようになっている。   For example, the force plate 1 is connected to the data processing device 2 via the amplifier 1A, and amplifies a predetermined signal related to the load data detected by the three-component load cell based on the stepping motion of the subject S by the amplifier 2A. Then, the data is output to the data processing device 2.

次に、データ処理装置２について図３を参照して説明する。
図３は、データ処理装置２の要部構成を示すブロック図である。
データ処理装置２３は、例えば、パーソナル・コンピュータ等から構成され、具体的には、図３に示すように、操作入力部２１と、外部データ入力部２２と、表示部２３と、ＲＯＭ２４と、ＲＡＭ２５と、ＣＰＵ２６等を備えている。 Next, the data processing device 2 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a main configuration of the data processing device 2.
The data processing device 23 is composed of, for example, a personal computer, and specifically, as shown in FIG. 3, an operation input unit 21, an external data input unit 22, a display unit 23, a ROM 24, and a RAM 25 And a CPU 26 and the like.

操作入力部２１は、例えば、数値、文字等を入力するためのデータ入力キーや、データの選択、送り操作等を行うための上下左右移動キーや各種機能キー等によって構成されるキーボードを備え、ユーザにより押下されたキーの押下信号をＣＰＵ２６に出力するようになっている。   The operation input unit 21 includes a keyboard composed of, for example, data input keys for inputting numerical values, characters, etc., up / down / left / right movement keys for performing data selection, feeding operations, etc., various function keys, and the like. A key pressing signal pressed by the user is output to the CPU 26.

外部データ入力部２２は、例えば、フォースプレート１等の外部装置から出力されるデータが入力されるインタフェースボード（図示略）等を備えている。そして、外部データ入力部２２に入力されたデータは、ＣＰＵ２６に対して出力されるようになっている。
なお、外部装置がデータをアナログ信号で出力するものの場合、インタフェースボードにアナログ・デジタル変換部を設けることによりデータをデジタル信号に変換するようにしても良い。 The external data input unit 22 includes, for example, an interface board (not shown) to which data output from an external device such as the force plate 1 is input. The data input to the external data input unit 22 is output to the CPU 26.
When the external device outputs data as an analog signal, the data may be converted into a digital signal by providing an analog / digital converter on the interface board.

表示部２３は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のディスプレイから構成され、ＣＰＵ２６の制御下にて、入力された各種データを表示するようになっている。具体的には、表示部２３は、例えば、足底荷重値測定処理の結果Ｇ１（図４参照）、足踏み荷重値バラツキ算出処理の結果Ｇ２（図５参照）、位置パラメータ算出処理の結果Ｇ３（図６参照）、足踏み位置バラツキ算出処理の結果Ｇ４（図７参照）、足底圧中心バラツキ算出処理の結果Ｇ５（図８参照）、足底荷重値の標準偏差の加齢変化Ｇ６（図９参照）、足底接地位置の標準偏差の加齢変化Ｇ７（図１０参照）等を表示するようになっている。   The display unit 23 includes a display such as an LCD (Liquid Crystal Display) and a CRT (Cathode Ray Tube), for example, and displays various input data under the control of the CPU 26. Specifically, the display unit 23 displays, for example, a result G1 (see FIG. 4) of the sole load value measurement process, a result G2 (see FIG. 5) of the step load value variation calculation process, and a result G3 (see FIG. 5) of the position parameter calculation process. 6), the result G4 of the foot position variation calculation process (see FIG. 7), the result G5 of the foot pressure center variation calculation process (see FIG. 8), and the aging change G6 of the standard deviation of the foot load value (FIG. 9). Reference), an aging change G7 (see FIG. 10) of the standard deviation of the sole contact position, and the like are displayed.

ＣＰＵ（Central Processing Unit）２６は、例えば、ＲＯＭ２４に記憶されているデータ処理装置２３としての機能に関る各種プログラムを読み出してＲＡＭ２５の作業領域に展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行するものである。
具体的には、ＣＰＵ２６は、タイミングフォースプレート１から出力され外部データ入力部２２を介して入力された左右両足による足踏みに係る荷重データに基づいて被験者Ｓの足踏み動作の際の重心移動、より具体的には、例えば、歩行時の体重配分、駆動力や制動力、体重の移行性、捻転力、歩幅や歩行速度、歩行の安定性等を測定するようになっている。 A CPU (Central Processing Unit) 26 reads, for example, various programs related to the function as the data processing device 23 stored in the ROM 24, develops them in the work area of the RAM 25, and executes various processes according to the programs. is there.
Specifically, the CPU 26 shifts the center of gravity during the stepping motion of the subject S based on the load data relating to the stepping with both the left and right feet output from the timing force plate 1 and input via the external data input unit 22, more specifically Specifically, for example, weight distribution during walking, driving force and braking force, weight transferability, torsional force, stride length, walking speed, walking stability, and the like are measured.

ＲＡＭ（Random Access Memory）２５は、例えば、書き換え可能なメモリであり、ＲＯＭ２４から読み出されたプログラムや入力データ等の格納領域や作業領域等を構成している。   A RAM (Random Access Memory) 25 is, for example, a rewritable memory, and constitutes a storage area, a work area, and the like for programs and input data read from the ROM 24.

ＲＯＭ（Read Only Memory）２４は、例えば、読み出し専用のメモリであり、ＣＰＵ２６の制御下にて実行される各種のプログラム並びに各プログラムの処理に係るデータ及びテーブル等を記憶している。具体的には、ＲＯＭ２４は、時間パラメータ算出プログラム２４ａ、位置パラメータ算出プログラム２４ｂ等を記憶している。   A ROM (Read Only Memory) 24 is, for example, a read-only memory, and stores various programs executed under the control of the CPU 26, data and tables related to the processing of each program, and the like. Specifically, the ROM 24 stores a time parameter calculation program 24a, a position parameter calculation program 24b, and the like.

時間パラメータ算出プログラム２４ａは、ＣＰＵ２６を時間パラメータ算出手段として機能させるプログラムである。即ち、時間パラメータ算出プログラム２４ａは、例えば、足踏み検査の際の被験者Ｓによる複数回の足踏み動作の各々の足踏み動作にかかる足踏み時間（後述）に基づいて、複数回の足踏み動作における時間軸上での再現度合（リズム感）に関連する時間関連パラメータを算出する時間パラメータ算出処理に係る機能をＣＰＵ２６に実現させるためのプログラムである。
この時間パラメータ算出処理としては、例えば、左右両足の複数回の足踏み動作によって測定された足底荷重値に基づいて、複数回の足踏み動作の各々に係る足踏み時間Ｔ１〜Ｔｎ（図４参照；詳細後述）のバラツキを算出する足踏み時間バラツキ算出処理や、複数回の足踏み動作の各々における足底荷重値のバラツキを算出する足底荷重値バラツキ算出処理（図５参照）等が挙げられる。 The time parameter calculation program 24a is a program that causes the CPU 26 to function as time parameter calculation means. That is, the time parameter calculation program 24a, for example, on the time axis in a plurality of stepping actions based on a stepping time (described later) required for each stepping action of a plurality of stepping actions by the subject S during the stepping test. This is a program for causing the CPU 26 to realize a function related to a time parameter calculation process for calculating a time-related parameter related to the degree of reproduction (rhythm feeling).
As the time parameter calculation processing, for example, based on the foot load value measured by the stepping motion of the left and right feet, the stepping times T1 to Tn for each of the plurality of stepping motions (see FIG. 4; details) Step time variation calculation processing for calculating the variation of the later-described step, and plantar load value variation calculation processing (see FIG. 5) for calculating the variation of the sole load value in each of the plurality of stepping operations.

ここで、先ず、足底荷重値測定処理について図４を参照して説明する。
足底荷重値測定処理は、例えば、フォースプレート１上における左右両足の複数回の足踏み動作によって、各足に対応するフォースプレート１に作用した荷重データに基づいて、左右両足の足底荷重値を経時的に測定する処理である。
これにより、例えば、図４に示すように、表示部２３には、縦軸を足底荷重値（Ｎ）とし、横軸を時間（秒）とする処理結果が表示されることとなる。
なお、図４にあっては、例えば、右足の足底荷重値を実線で示し、左足の足底荷重値を破線で示している。 First, the sole load value measurement process will be described with reference to FIG.
The sole load value measurement process is performed by, for example, calculating the sole load values of the left and right feet based on the load data applied to the force plate 1 corresponding to each foot by a plurality of stepping operations of the left and right feet on the force plate 1. This is a process of measuring over time.
As a result, for example, as shown in FIG. 4, the display unit 23 displays a processing result in which the vertical axis indicates the sole load value (N) and the horizontal axis indicates time (seconds).
In FIG. 4, for example, the sole load value of the right foot is indicated by a solid line, and the sole load value of the left foot is indicated by a broken line.

足踏み時間バラツキ算出処理は、例えば、左右各々の足毎に、各足踏み動作（ステップ）の際に足裏の一部が接地してから足裏が完全に離地した後、再度接地するまでの時間を足踏み時間として、複数の足踏み時間の平均時間（平均周期）及び標準偏差（ＳＤ）を算出する処理である。
即ち、足踏み時間バラツキ算出処理にあっては、例えば、足底荷重値測定処理にて測定された左右両足の足底荷重値の変化に基づいて、ＣＰＵ２６が、各足毎に足踏み時間（例えば、図４にあっては右足の足踏み時間Ｔ１〜Ｔｎ）を取得して、これら足踏み時間に基づいて所定の演算を行うことで、足踏み時間の平均時間及び標準偏差（ＳＤ）を算出するようになっている。 Stepping time variation calculation processing, for example, for each of the left and right feet, from when a part of the sole touches down during each stepping action (step) until the sole completely leaves and then touches again This is a process of calculating the average time (average cycle) and standard deviation (SD) of a plurality of stepping times, using the time as the stepping time.
That is, in the stepping time variation calculation process, for example, based on the change in the sole load value of both the left and right feet measured in the sole load value measurement process, the CPU 26 determines the stepping time (for example, In FIG. 4, the mean time and standard deviation (SD) of the stepping time are calculated by acquiring the stepping times T1 to Tn) of the right foot and performing a predetermined calculation based on these stepping times. ing.

足底荷重値バラツキ算出処理は、例えば、左右各々の足毎に、足踏み動作（ステップ）における接地してから離地するまでの足底接地状態（足底接地時間）にて経時的に移り変わる足底荷重値を算出して、複数回の足踏み動作における足底荷重値の平均値及び標準偏差を所定時刻毎に算出する処理である。
即ち、足底荷重値バラツキ算出処理にあっては、例えば、先ず、足底荷重値測定処理にて測定された左右両足の足底荷重値の変化に基づいて、ＣＰＵ２６が、各足毎に複数回の足踏み動作（ステップ）における足底荷重値を取得して、各足踏み動作における足底接地時間を所定値（例えば、１００等）で等分して、等分された時刻毎に足底荷重値を算出する正規化処理を行う。続けて、ＣＰＵ２６が、等分された時刻ごとに各ステップの足底荷重値に基づいて平均値及び標準偏差を算出する。
これにより、例えば、図５に示すように、表示部２３には、縦軸をＦｚ体重比（％）とし、横軸を正規化歩行周期（％）として処理結果が表示されることとなる。
なお、図５にあっては、例えば、右足の足底荷重値の平均値を実線で示し、平均値±１標準偏差を破線で示し、さらに、制動期及び駆動期におけるＦｚ体重比の最大値を「▲」で示し、その最小値を「▼」で示し、これらの出現時の歩行周期比を（）内の数字で表している。 The sole load value variation calculation processing is, for example, for each of the left and right feet, a foot that changes with time in the ground contact state (ground contact time) from the ground contact in the stepping action (step) to the release. This is a process of calculating a bottom load value and calculating an average value and a standard deviation of the bottom load value in a plurality of stepping motions at predetermined times.
That is, in the sole load value variation calculation process, for example, first, based on the change in the sole load value of the left and right feet measured in the sole load value measurement process, the CPU 26 performs a plurality of processes for each foot. The plantar load value in each stepping motion (step) is acquired, the plantar contact time in each stepping motion is equally divided by a predetermined value (for example, 100 etc.), and the plantar load is divided at every equally divided time. A normalization process for calculating a value is performed. Subsequently, the CPU 26 calculates an average value and a standard deviation based on the sole load value of each step at every equally divided time.
Thereby, for example, as shown in FIG. 5, the processing result is displayed on the display unit 23 with the vertical axis representing the Fz weight ratio (%) and the horizontal axis representing the normalized walking period (%).
In FIG. 5, for example, the average value of the sole load value of the right foot is indicated by a solid line, the average value ± 1 standard deviation is indicated by a broken line, and the maximum value of the Fz weight ratio in the braking period and the driving period is further illustrated. Is indicated by “▲”, the minimum value is indicated by “▼”, and the walking cycle ratio at the time of appearance is indicated by a number in parentheses.

また、足底荷重値バラツキ算出処理にあっては、ＣＰＵ２６が、等分された時刻毎の標準偏差値の平均値を算出する処理を行うようになっている。即ち、具体的には、図５における破線で囲まれた領域の面積を等分した値で除算することにより、標準偏差値の平均値を算出するようになっている。   In the sole load value variation calculation process, the CPU 26 performs a process of calculating an average value of the standard deviation values for each equally divided time. Specifically, the average value of the standard deviation values is calculated by dividing the area of the region surrounded by the broken line in FIG. 5 by an equal value.

上記のように、時間パラメータ算出処理によって、足踏み動作の際の左右各足の足踏み時間や足底荷重値の平均値やバラツキを算出して表示部２３に表示することができ、足踏み検査にて足踏み動作を複数回行う際に、被験者Ｓの神経伝達系の安定性等に起因するリズム感（リズムの再現性）を、当該足踏み検査（平衡機能検査）のバランス感覚の新たなパラメータとして規定することができる。   As described above, by the time parameter calculation process, the stepping time of the left and right feet and the average value and variation of the sole load value during the stepping motion can be calculated and displayed on the display unit 23. When the stepping motion is performed a plurality of times, the sense of rhythm (rhythm reproducibility) resulting from the stability of the nerve transmission system of the subject S is defined as a new parameter for the balance feeling of the stepping test (equilibrium function test). be able to.

位置パラメータ算出プログラム２４ｂは、ＣＰＵ２６を位置パラメータ算出手段として機能させるプログラムである。即ち、位置パラメータ算出手段は、例えば、足踏み検査の際の被験者Ｓによる複数回の足踏み動作の各々の足踏み動作における天板１１上の足底接地位置（足踏み位置）に基づいて、複数回の足踏み動作における足踏み位置の再現度合（位置の認識力）に関連する足踏み位置関連パラメータを算出する位置パラメータ算出処理に係る機能をＣＰＵ２６に実現させるためのプログラムである。
この位置パラメータ算出処理としては、例えば、左右両足の複数回の足踏み動作によって測定された足底接地位置に基づいて、複数回の足踏み動作の各々における足底接地位置（天板１１上における絶対座標）のバラツキを算出する足踏み位置バラツキ算出処理（図６及び図７参照）や、複数回の足踏み動作の各々における足底圧中心（ＣＯＰ）の移動のバラツキを算出する足底圧中心バラツキ算出処理（図８参照）等が挙げられる。 The position parameter calculation program 24b is a program that causes the CPU 26 to function as position parameter calculation means. That is, the position parameter calculation means, for example, performs a plurality of steps based on the ground contact position (stepping position) on the top board 11 in each stepping action of the stepping action by the subject S during the stepping test. This is a program for causing the CPU 26 to realize a function relating to a position parameter calculation process for calculating a step position related parameter related to the reproduction degree (position recognition power) of the step position in the operation.
As this position parameter calculation processing, for example, based on the sole contact position measured by multiple stepping motions of both the left and right feet, the sole grounding position (absolute coordinates on the top plate 11) in each of the multiple stepping motions. ) Variation calculation processing (see FIG. 6 and FIG. 7), and plantar pressure center variation calculation processing for calculating variation in movement of the sole pressure center (COP) in each of a plurality of stepping operations. (See FIG. 8).

足踏み位置バラツキ算出処理は、例えば、フォースプレート１の天板１１上の所定位置を原点として、左右各々の足毎に、各足踏み動作（ステップ）の際に足裏が接地した位置（足底接地位置）の絶対座標を算出して、複数の足踏み動作における足底接地位置の中心位置（平均値）及び前後左右方向のバラツキ（標準偏差）を算出する処理である。
即ち、足踏み位置バラツキ算出処理にあっては、例えば、ＣＰＵ２６は、フォースプレート１から出力され入力された荷重データに基づいて左右両足の複数回の足踏み動作における天板１１上の足底接地位置（「◆」；図６参照）を測定（算出）して、各足毎に足底接地位置（例えば、左足の足底接地位置）を取得し、これらの足底接地位置に基づいて所定の演算を行うことで、足底接地位置の中心位置及び前後左右方向のバラツキ（例えば、平均値±１標準偏差及び±２標準偏差等）を算出するようになっている。また、ＣＰＵ２６は、各足毎に各足踏み動作毎の足底圧中心の移動軌跡Ｌを算出して、これら足底圧中心の移動軌跡Ｌの平均値を算出するようになっている。
これにより、例えば、図７に示すように、表示部２３には、縦軸をＣＯＰ−Ｙ（ｃｍ）とし、横軸をＣＯＰ−Ｘ（ｃｍ）とする座標系にて、足底接地位置の平均値（座標）が「●」で表され、平均値±１標準偏差の領域が一点鎖線で表され、平均値±２標準偏差の領域が二点鎖線で表されることとなる。さらに、足底圧中心の移動軌跡Ｌの平均値が太い実線で、複数の足底圧中心の移動軌跡Ｌが破線で重ねて表され、当該移動軌跡Ｌが存する領域の面積が表されることとなる。
なお、図６にあっては、例えば、左右各足の足底接地位置を「◆」で表し、各足の足底圧中心の移動軌跡を実線で示し、全身の重心の移動軌跡を破線で示している。 The step position variation calculation processing is performed, for example, by using a predetermined position on the top plate 11 of the force plate 1 as an origin and a position where the sole touches the ground during each stepping operation (step) for each left and right foot (step ground contact) This is a process of calculating the absolute position coordinates and calculating the center position (average value) of the plantar ground contact position and the variation in the front-rear and left-right directions (standard deviation) in a plurality of stepping actions.
That is, in the stepping position variation calculation process, for example, the CPU 26 is based on the load data output from the force plate 1 and inputted, and the foot grounding position on the top plate 11 in the stepping operation of the left and right feet a plurality of times ( “◆” (refer to FIG. 6) is measured (calculated) to obtain a foot contact position (for example, the foot contact position of the left foot) for each foot, and a predetermined calculation is performed based on these foot contact positions. As a result, the center position of the sole ground contact position and the variation in the front-rear and left-right directions (for example, the average value ± 1 standard deviation and ± 2 standard deviation) are calculated. Further, the CPU 26 calculates the movement locus L of the sole pressure center for each stepping action for each foot, and calculates the average value of the movement locus L of the sole pressure center.
Accordingly, for example, as shown in FIG. 7, the display unit 23 has the sole ground contact position in a coordinate system in which the vertical axis is COP-Y (cm) and the horizontal axis is COP-X (cm). The average value (coordinates) is represented by “●”, the average value ± 1 standard deviation region is represented by a one-dot chain line, and the average value ± 2 standard deviation region is represented by a two-dot chain line. Furthermore, the average value of the movement locus L of the sole pressure center is represented by a thick solid line, and the movement locus L of the plurality of sole pressure centers is represented by the dashed line, and the area of the region where the movement locus L exists is represented. It becomes.
In FIG. 6, for example, the sole contact position of the left and right feet is represented by “♦”, the movement locus of the sole pressure center of each foot is indicated by a solid line, and the movement locus of the center of gravity of the whole body is indicated by a broken line. Show.

足底圧中心バラツキ算出処理は、例えば、足踏み位置バラツキ算出処理にて算出された足底圧中心の移動軌跡Ｌ及びその平均値に基づいて、各移動軌跡Ｌの始点（足底接地位置）を原点とする座標系に変換して、足底圧中心の移動のバラツキを算出する処理である。
ここで、足底圧中心の移動のバラツキは、例えば、移動軌跡Ｌの存する領域の面積として表すことができ、当該領域の前後左右方向の幅を積算することにより算出される（図８参照）。
なお、図８にあっては、例えば、足底接地位置を「●」で表し、足底圧中心の移動軌跡Ｌの平均値を太い実線で、複数の足底圧中心の移動軌跡Ｌを破線で重ねて表し、当該移動軌跡が存する領域を一点鎖線で表している。また、移動軌跡Ｌが存する領域の中心位置を「×」で示している。 For example, the sole pressure center variation calculation process uses the movement locus L of the sole pressure center calculated in the stepping position variation calculation process and the average value thereof to determine the start point (plant sole contact position) of each movement locus L. This is a process of calculating the variation in the movement of the center of the foot pressure by converting to the coordinate system as the origin.
Here, the variation in the movement of the center of the plantar pressure can be expressed, for example, as the area of the region where the movement locus L exists, and is calculated by integrating the widths of the region in the front-rear and left-right directions (see FIG. 8). .
In FIG. 8, for example, the sole contact position is represented by “●”, the average value of the movement locus L of the sole pressure center is indicated by a thick solid line, and the movement locus L of the plurality of sole pressure centers is indicated by a broken line. The region where the movement trajectory exists is indicated by an alternate long and short dash line. Further, the center position of the region where the movement locus L exists is indicated by “x”.

上記のように、位置パラメータ算出処理によって、足踏み動作の際の左右各足の足底接地位置や足底圧中心の平均値やバラツキを算出して表示部２３に表示することができ、足踏み検査にて足踏み動作を複数回行う際に、被験者Ｓの足底圧感覚等に起因する位置の認識力（位置の再現性）を、当該足踏み検査（平衡機能検査）のバランス感覚の新たなパラメータとして規定することができる。   As described above, the position parameter calculation process can calculate and display on the display unit 23 the average value and variation of the sole contact position and the center of the foot pressure during the stepping action. When the stepping action is performed several times at, the position cognitive ability (position reproducibility) caused by the subject's S foot pressure sensation, etc., is used as a new parameter for the balance feeling of the stepping test (equilibrium function test). Can be prescribed.

＜実験例１＞
次に、足底荷重値バラツキ算出処理にて算出された足底荷重値の標準偏差の加齢変化について説明する。
実験例１では、２０代から５０代までの成人を対象として足踏み検査を行った際に、足底荷重値バラツキ算出処理にて算出された足底圧荷重値の標準偏差の平均値を基にしてグラフ化したものである。 <Experimental example 1>
Next, an aging change of the standard deviation of the sole load value calculated by the sole load value variation calculation process will be described.
In Experimental Example 1, based on the average value of the standard deviation of the plantar pressure load value calculated by the plantar load value variation calculation process when a footstep test was performed on adults in their 20s to 50s. It is a graph.

被験者：２５歳男性；一人、２７歳男性；一人、２８歳男性；二人、３３歳男性；一人、４０歳男性；一人、４８歳男性；二人、５０歳男性；二人、５３歳男性；一人、５５歳男性；一人、５８歳男性；二人、５９歳男性；一人   Subject: 25-year-old male; one, 27-year-old male; one, 28-year-old male; two, 33-year-old male; one, 40-year-old male; one, 48-year-old male; two, 50-year-old male; two, 53-year-old male One, 55-year-old male; one, 58-year-old male; two, 59-year-old male; one

フォースプレート１（アニマ株式会社製；Ｇ−６２０）：天板１１の所定位置に樹脂製の足踏み動作基準マーカ１２（直径；１５ｍｍ、厚さ；２ｍｍ）を両面テープにより貼り付けたものを用いた。   Force plate 1 (manufactured by Anima Co., Ltd .; G-620): A stepping action reference marker 12 made of resin (diameter: 15 mm, thickness: 2 mm) attached to a predetermined position of the top plate 11 with a double-sided tape was used. .

足踏み試験：足踏み動作基準マーカ１２を足裏の略中央にて踏むように指示して各足５０歩ずつ足踏み動作を行った。
その結果、足底荷重値バラツキ算出処理にて算出された足底荷重値の標準偏差の平均値を算出して、当該標準偏差を縦軸とし、年齢を横軸として図９に示す。
また、図９には、当該データに基づいて算出された近似式及び標準偏差を示している。 Stepping test: A stepping motion was performed step by step by instructing the stepping motion reference marker 12 to be stepped on approximately at the center of the sole.
As a result, the average value of the standard deviations of the sole load values calculated in the sole load value variation calculation process is calculated, and the standard deviation is shown on the vertical axis and the age is shown on the horizontal axis in FIG.
FIG. 9 shows approximate expressions and standard deviations calculated based on the data.

図９に示すように、成人が加齢するにつれて足底荷重値のバラツキ度合が大きくなっていくことが確認できた。また、算出された近似式から検討すると、２０代から３０代半ばにかけてバラツキが次第に小さくなるが、それ以降次第に大きくなっていった。
従って、近似式の標準偏差値Ｒ２は０．７程度であり、被験者Ｓの性差等に関わらず信頼できる結果であると考えられ、足底荷重値の標準偏差の加齢変化は、加齢により所定の変動パターンを有していると想定される。 As shown in FIG. 9, it was confirmed that the degree of variation in the sole load value increases as the adult ages. Further, when examined from the calculated approximate expression, the variation gradually decreased from the 20s to the mid-30s, but gradually increased thereafter.
Therefore, the standard deviation value R 2 is about 0.7 approximations are considered to be reliable results regardless of the gender and the like of the subject S, age-related changes in the standard deviation of the plantar load value, aging Is assumed to have a predetermined variation pattern.

＜実験例２＞
次に、足踏み位置バラツキ算出処理にて算出された足底接地位置の標準偏差の加齢変化について説明する。
実験例２では、２０代から５０代までの成人を対象として足踏み検査を行った際に、足踏み位置バラツキ算出処理にて算出された足底接地位置の前後左右方向の標準偏差の中で最大のものを基にしてグラフ化したものである。 <Experimental example 2>
Next, an aging change of the standard deviation of the sole contact position calculated by the stepping position variation calculation process will be described.
In Experimental Example 2, when a stepping test was performed on adults in their 20s to 50s, the largest standard deviation in the front, back, left, and right directions of the sole contact position calculated by the stepping position variation calculation process It is a graph based on things.

被験者：２５歳男性；一人、２７歳男性；一人、２８歳男性；二人、３３歳男性；一人、４２歳男性；一人、４８歳男性；二人、５０歳男性；二人、５３歳男性；一人、５５歳男性；一人、５８歳男性；一人、５９歳男性；一人
フォースプレート１及び足踏み検査は、実験例１と同様にして行った。
その結果を、足底接地位置の標準偏差を縦軸とし、年齢を横軸として図１０に示す。
また、図１０には、当該データに基づいて算出された近似式及び標準偏差を示している。 Subject: 25-year-old male; one, 27-year-old male; one, 28-year-old male; two, 33-year-old male; one, 42-year-old male; one, 48-year-old male; two, 50-year-old male; two, 53-year-old male One person, a 55-year-old man; one person, a 58-year-old man; one person, a 59-year-old man; one person The force plate 1 and the tread test were performed in the same manner as in Experimental Example 1.
The results are shown in FIG. 10 with the standard deviation of the sole contact position as the vertical axis and the age as the horizontal axis.
FIG. 10 shows an approximate expression and a standard deviation calculated based on the data.

図１０に示すように、成人が加齢するにつれて足底荷重値のバラツキ度合が大きくなっていくことが確認できた。また、算出された近似式から検討すると、２０代から３０代前半にかけてバラツキが次第に小さくなるが、それ以降次第に大きくなっていった。
従って、近似式の標準偏差値Ｒ２は０．７程度であり、被験者Ｓの性差等に関わらず信頼できる結果であると考えられ、足底接地位置の標準偏差の加齢変化は、加齢により所定の変動パターンを有していると想定される。 As shown in FIG. 10, it has been confirmed that the degree of variation in the sole load value increases as the adult ages. Further, when examined from the calculated approximate expression, the variation gradually decreased from the 20s to the early 30s, but gradually increased thereafter.
Therefore, the standard deviation value R 2 is about 0.7 approximations are considered to be reliable results regardless of the gender and the like of the subject S, age-related changes in the standard deviation of the sole ground position, age Is assumed to have a predetermined variation pattern.

以上のように、本実施形態の重心動揺システム１００によれば、被験者Ｓは天板１１の上面に設けられた足踏み動作基準マーカ１２を基準として、即ち、当該足踏み動作基準マーカ１２を足裏にて感知しながら足踏み動作を行うことができる。これにより、被験者Ｓが閉眼状態であっても、足踏み動作をフォースプレート１上から外れることなく所定時間以上行うことができ、当該足踏み検査を適正に行うことができる。
この結果、従来のように、足踏み動作前後の位置のずれを基準としてバランス能力を検査するのではなく、被験者Ｓのリズムの再現性（神経伝達系の安定性等に起因するリズム感）や被験者Ｓの足踏み位置の再現性（足底圧感覚等に起因する位置の認識力）等を新たなパラメータとして足踏み検査を行うことができることとなる。
即ち、被験者Ｓは測定面（天板１１）の面積が狭いフォースプレート１であっても、当該フォースプレート１上にて所定時間連続して足踏み動作を行うことができるため、足踏み動作を複数回行う際の左右各足の足踏み時間や足底荷重値の平均値やバラツキを被験者Ｓのリズムの再現性に係るパラメータとして、また、左右各足の足底接地位置や足底圧中心の平均値やバラツキを被験者Ｓの足踏み位置の再現性に係るパラメータとして新たに規定して、足踏み検査を適正に行うことができる。 As described above, according to the center-of-gravity fluctuation system 100 of the present embodiment, the subject S uses the stepping motion reference marker 12 provided on the top surface of the top plate 11 as a reference, that is, uses the stepping motion reference marker 12 as a sole. The stepping action can be performed while sensing. Thereby, even if the subject S is in an eye-closed state, the stepping action can be performed for a predetermined time or more without being deviated from the force plate 1, and the stepping test can be appropriately performed.
As a result, instead of examining the balance ability based on the positional deviation before and after the stepping action as in the past, the reproducibility of the rhythm of the subject S (the rhythm feeling due to the stability of the nerve transmission system, etc.) and the subject The stepping test can be performed by using the reproducibility of the stepping position of S (the recognition ability of the position caused by the sole pressure sensation, etc.) as a new parameter.
That is, since the subject S can perform the stepping action continuously for a predetermined time on the force plate 1 even if the area of the measurement surface (top plate 11) is narrow, the stepping action is performed a plurality of times. The stepping time of each left and right foot and the average value and variation of the foot load value when performing as parameters relating to the reproducibility of the rhythm of the subject S, and the average value of the foot ground contact position and the center of the foot pressure of each left and right foot And the variation can be newly defined as parameters relating to the reproducibility of the stepping position of the subject S, and the stepping inspection can be appropriately performed.

なお、本実施形態の重心動揺システム１００によると、従来の足踏み検査に係る足底接地位置の時間的な変移は測定することができなくなったが、被験者Ｓの足踏み位置の再現性を検出することにより、従来の足底接地位置の時間的な変移パラメータと同等のバランス評価の指標（パラメータ）を把握することができる。
また、目標値の情報は、足裏の感覚（足底圧感覚受容器）から入力され、脳への伝達系や脳から筋肉への制御系といったトータル的なバランス能力が関与するため、これらの系が衰える高齢者や患者の総合的なバランス評価パラメータを取得することができる。
さらに、従来のタッピングテスト（例えば、一定周期で机等を叩かせるテストや座位で足踏みさせるテスト等）では検出していなかった足底圧荷重のパターンの変動を把握することができる。 In addition, according to the center-of-gravity sway system 100 of the present embodiment, it is no longer possible to measure the temporal transition of the sole contact position according to the conventional stepping test, but the reproducibility of the stepping position of the subject S is detected. Thus, it is possible to grasp the balance evaluation index (parameter) equivalent to the temporal transition parameter of the conventional plantar contact position.
Target value information is input from the sense of the soles (plantar pressure sensory receptors), and the total balance ability such as the transmission system to the brain and the control system from the brain to the muscle is involved. It is possible to obtain comprehensive balance evaluation parameters for elderly people and patients whose system declines.
Further, it is possible to grasp the variation in the plantar pressure load pattern that has not been detected in the conventional tapping test (for example, a test in which a desk or the like is tapped at a fixed period or a step in a sitting position).

また、足底荷重値バラツキ算出処理にて算出された足底荷重値の標準偏差の加齢変化、及び足踏み位置バラツキ算出処理にて算出された足底接地位置の標準偏差の加齢変化は、加齢により所定の変動パターンを有している。即ち、加齢による変動を捉えることができ、バランス評価の指標（パラメータ）とすることができると考えられる。   In addition, the aging change of the standard deviation of the sole load value calculated in the sole load value variation calculation process, and the aging change of the standard deviation of the sole contact position calculated in the stepping position variation calculation process are: It has a predetermined variation pattern with aging. That is, it is considered that changes due to aging can be captured and can be used as an index (parameter) for balance evaluation.

さらに、被験者Ｓが足踏み検査を開眼状態で行った場合と閉眼状態で行った場合の所定の評価パラメータの比を求めることで、重心動揺検査のロンベルグ率（開眼/閉眼の比）と同じように、バランス機能の視覚の影響を把握することもできると考えられる。   Furthermore, by determining the ratio of predetermined evaluation parameters when subject S performs the stepping test in the open eye state and in the closed eye state, it is the same as the Romberg rate (the ratio of the eye opening / closing eye) in the center of gravity shaking test. It is also possible to grasp the visual impact of the balance function.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、時間パラメータ算出手段及び位置パラメータ算出手段に係る機能をＣＰＵ２６による所定プログラムの実行に基づいて実現するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、各種機能を実現するためのロジック回路等から構成しても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and design changes may be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the functions related to the time parameter calculation means and the position parameter calculation means are realized based on the execution of a predetermined program by the CPU 26, but the present invention is not limited to this. For example, a logic circuit for realizing various functions Or the like.

また、上記実施形態における足踏み動作基準マーカ１２の数、形状等は一例であって、これに限られるものではないのは勿論のことである。例えば、上記実施形態では、足踏み動作基準マーカ１２として、天板１１の上面に対して着脱自在な構成のものを例示したが、これに限られるものではなく、天板１１の上面の所定位置に接着等により取付固定されたものであっても良い。   In addition, the number, shape, and the like of the stepping motion reference markers 12 in the above embodiment are merely examples, and of course are not limited thereto. For example, in the above embodiment, the stepping motion reference marker 12 is configured to be detachable with respect to the top surface of the top plate 11, but is not limited thereto, and is not limited to this. It may be attached and fixed by adhesion or the like.

本発明を適用した好適な一実施形態として例示する重心動揺システムを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the gravity center fluctuation system illustrated as suitable one Embodiment to which this invention is applied. 図１の重心動揺システムを構成するフォースプレートを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the force plate which comprises the gravity center fluctuation system of FIG. 図１の重心動揺システムを構成するデータ処理装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the data processor which comprises the gravity center fluctuation system of FIG. 図１の重心動揺システムによる足底荷重値測定処理の結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the sole load value measurement process by the gravity center fluctuation system of FIG. 図１の重心動揺システムによる足底荷重値バラツキ算出処理の結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the sole load value variation calculation process by the gravity center fluctuation system of FIG. 図１の重心動揺システムによる位置パラメータ算出処理の結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the position parameter calculation process by the gravity center fluctuation system of FIG. 図１の重心動揺システムによる足踏み位置バラツキ算出処理の結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the step position variation calculation process by the gravity center fluctuation system of FIG. 図１の重心動揺システムによる足底圧中心バラツキ算出処理の結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the sole pressure center variation calculation process by the gravity center fluctuation system of FIG. 図４の足底荷重値バラツキ算出処理における足底圧荷重値の標準偏差の加齢変化を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing an aging change of a standard deviation of a sole pressure load value in the sole load value variation calculation process of FIG. 4. 図７の足踏み位置バラツキ算出処理における足底接地位置の標準偏差の加齢変化を示した図である。It is the figure which showed the aging change of the standard deviation of the sole contact position in the stepping position variation calculation process of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１００ 重心動揺システム
１ フォースプレート
１１ 天板（踏み板）
１２ 足踏み動作基準マーカ（足踏み動作基準凸状部）
２ データ処理装置（重心測定装置）
２６ ＣＰＵ（時間パラメータ算出手段、位置パラメータ算出手段）
Ｓ 被験者 100 Center of gravity shaking system 1 Force plate 11 Top plate
12 Stepping motion reference marker (stepping motion reference convex part)
2 Data processing device (center of gravity measurement device)
26 CPU (time parameter calculation means, position parameter calculation means)
S Subject

Claims (2)

足踏み検査にて被験者により踏まれる踏み板と、前記踏み板の所定位置に作用する荷重を検出して荷重データを出力する荷重検出手段とを備えるフォースプレートと、
前記荷重検出手段から出力された前記荷重データに基づいて、前記被験者の足踏み動作の際の重心移動を測定する重心測定装置とを備える重心動揺システムであって、
前記踏み板の上面には、前記被験者の前記足踏み動作の基準となる足踏み動作基準凸状部が設けられ、
前記重心測定装置は、
複数回の足踏み動作の各々の足踏み動作にかかる足踏み時間に基づいて、複数回の足踏み動作における時間関連パラメータを算出する時間パラメータ算出手段を有し、
前記時間パラメータ算出手段は、複数の前記足踏み時間の平均時間及び標準偏差を算出する足踏み時間バラツキ算出処理を行うことを特徴とする重心動揺システム。 A force plate comprising a tread plate to be stepped on by a subject in a foot test, and load detection means for detecting a load acting on a predetermined position of the tread plate and outputting load data;
Based on the load data output from the load detection means, a center of gravity oscillating system comprising a center of gravity measurement device for measuring the center of gravity movement during the stepping motion of the subject,
On the upper surface of the tread plate, a stepping action reference convex portion serving as a reference for the stepping action of the subject is provided,
The center of gravity measuring device is
Based on the stepping time required for each stepping action of the plurality of stepping actions, has a time parameter calculating means for calculating a time-related parameter in the plurality of stepping actions,
The center-of-gravity fluctuation system, wherein the time parameter calculating means performs a step time variation calculation process for calculating an average time and a standard deviation of the plurality of step times. 前記時間パラメータ算出手段は、足踏み動作における接地してから離地するまでの足底接地状態にて経時的に移り変わる足底荷重値を算出して、複数回の足踏み動作における前記足底荷重値の平均値及び標準偏差を所定時刻毎に算出する足底荷重値バラツキ算出処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の重心動揺システム。   The time parameter calculating means calculates a foot load value that changes with time in the ground contact state from the ground contact in the stepping motion until the ground is taken off, and calculates the foot load value in the multiple foot motions. The center-of-gravity sway system according to claim 1, wherein a sole load value variation calculation process for calculating an average value and a standard deviation at predetermined times is performed.
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