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JP3800004B2 - EMG measurement device - Google Patents

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JP3800004B2
JP3800004B2 JP2000388126A JP2000388126A JP3800004B2 JP 3800004 B2 JP3800004 B2 JP 3800004B2 JP 2000388126 A JP2000388126 A JP 2000388126A JP 2000388126 A JP2000388126 A JP 2000388126A JP 3800004 B2 JP3800004 B2 JP 3800004B2
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amount
myoelectric
maximum
discharge
myoelectric potential
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修 関根
葉一 四宮
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体の運動時の筋放電量を計測し、運動時の筋肉の使用度合いを表示する筋電位計測装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
医療などの分野においては、人体(使用者)の筋肉使用状況を検査するために針電極や表面電極を使用して筋電位を計測、評価するための筋電図検査装置などがある。また、人体(使用者)の生体情報として筋電位を計測し、その情報を使ってロボットの制御や義手・義足の制御、又は計算機のキーボードの代わりとして入力手段にするなど、筋電信号を用いて制御対象を制御するものも提案されている。
【0003】
具体的に筋電位を測定しようとするものとしては、特開平8−229015号公報に記載されているように、人体(使用者)の皮膚表面に電極を取り付けて筋電位の瞬時値を計測し、検出した筋電位の増幅後のアナログデータをそのまま出力(表示)したり、絶対的な閾値を設定しこの閾値と前記アナログデータとを比較して出力(表示)する筋電位フィードバック装置が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の特開平8−229015号公報に記載の構成においては、人体(使用者)から得られる筋電位の計測値は、皮膚表面から検出される筋電位の瞬時値を用いており、ノイズなどの影響を受けやすいという問題点があった。また、筋電位波形は振動しており、同じように力を出していてもその振幅は一定にはならないという問題点があった。
【0005】
また、出力(表示)する情報は、検出した筋電位の増幅後のアナログデータをそのまま使用したり、絶対的な閾値を設定しこの閾値と前記アナログデータとを比較して使用しているため、筋電位により筋肉の使用状況を把握することは可能であるが、それが人体(使用者)にとって如何ほどの力であるのかを把握することは困難であるという問題点があった。これは、例えば同じ負荷を与えても筋力の強い人体(使用者)と弱い人体(使用者)とでは筋電位が異なる、すなわち筋力の弱い人体(使用者)は、筋力の強い人体(使用者)に比べて同一負荷に対して力を多く出す必要があり、筋放電位は大きいことになる。従って、閾値の設定によっては、人体(使用者)個人の筋力のレベルに応じた運動負荷を与えることが困難であり、人体(使用者)は過負荷を受けてしまう可能性があるということである。
【0006】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、人体(使用者)個人のレベルに応じた情報を提示する筋電位計測装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の筋電位計測装置は、人体(使用者)10表面に接するように設けられた少なくとも1対の電極を備えてなり、人体(使用者)10に生じる筋電位を検出する機能を有してなる筋電位計測装置において、運動時の筋電位を増幅し、整流して絶対値を得る機能を有してなる増幅部3と、所定の時間間隔T1毎に前記絶対値を積分し、その積分値を筋放電量として算出する機能と、前記所定の時間間隔T1毎の積分を一定時間T2にわたり繰り返し、その各々の積分値中の最大値を最大筋放電量として算出する機能を有してなる積分部4と、前記運動時の筋放電量と前記最大筋放電量との割合を比較する機能を有してなる比較部5と、前記割合を人体(使用者)10に提示する機能を有してなる表示部7と、を備えてなり、予め求めた前記最大筋放電量と前記運動時の筋放電量とを比較して、前記割合を人体に提示することを特徴とするものである。
【0008】
また、請求項2に記載の筋電位計測装置は、請求項1に記載の発明において、前記積分部4は、前記所定の時間間隔T1毎の積分を一定時間T2にわたって繰り返し、その各々の積分値中の最大値を前記最大筋放電量とすることを特徴とするものである。
【0009】
また、請求項3に記載の筋電位計測装置は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記表示部7は、前記運動時の筋放電量と前記最大筋放電量との割合を、聴覚情報と視覚情報との少なくとも一方により提示する機能を有してなることを特徴とするものである。
【0010】
また、請求項4に記載の筋電位計測装置は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発明において、前記比較部5は、前記最大筋放電量を記憶しておくためのメモリ部6を有してなることを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施形態を図1乃至図3に基づいて説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る筋電位計測装置のブロック図であり、図2は、筋電位を示す波形図であり、図3は、筋電位計測装置のパネル部の外観図である。
【0012】
まず、筋電位計測装置は、図1に示すように、電極1及び電極2と、増幅部3と、積分部4と、比較部5と、メモリ部6と、表示部7とを有して構成されている。また、図3に示すように、パッケージ13は、増幅部3と、積分部4と、比較部5と、メモリ部6と、表示部7とを備えて構成されている。
【0013】
図3に示すように、10は人体(使用者)であり、電極1及び電極2は、人体(使用者)10の運動、訓練する部分に接するように配置され、電極1及び電極2は、人体(使用者)10に生じる筋電位を検出する機能を有してなる。第1実施形態においては、電極1及び電極2は、人体(使用者)10の腕部に配置されているが、電極1及び電極2の配置位置は勿論この場所に限るものではない。また、必要に応じて接地電極(図示せず)を人体(使用者)10に設けてもよい。また、電極1及び電極2をベルト(図示せず)の内面に配置して、人体(使用者)10に接するようにしても勿論よい。
【0014】
また、増幅部3は、電極1及び電極2で検出した筋電位を増幅し、整流して絶対値を得る機能を有してなる。
【0015】
積分部4は、増幅部3にて得た運動時の筋電位の絶対値を、所定の時間間隔T1毎に積分し、その積分値である筋放電量を算出する機能を有してなる。また、積分部4は、前記所定の時間間隔T1毎の積分を一定時間T2にわたり繰り返し、その各々の積分値中の最大値を最大筋放電量とする機能を有してなる。
【0016】
比較部5は、運動時の筋放電量と最大筋放電量とを比較する機能を有してなる。メモリ部6は、最大筋放電量を記憶しておく機能を有してなる。なお、比較部5は、メモリ部6を有してなる構成である。
【0017】
表示部7は、運動時の筋放電量と最大筋放電量との割合を人体(使用者)10にブザー7aを用いて提示する機能を有してなる。なお、前記割合をディスプレイ(図示せず)上などに文字情報(視覚情報)を用い同時に表示しても勿論よい。ここで、第1実施形態の筋電位計測装置は、運動時の筋放電量と最大筋放電量との割合を設定することを可能にする設定スイッチ12を有してなり、表示部7は、運動時の筋放電量が最大筋放電量に対して、予め設定スイッチ12で設定された割合を超えているときにブザー7aを用いて提示する機能を有してなる。
【0018】
以下に、動作説明を示す。まず、最大筋放電量の計測方法を示す。人体(使用者)10は、ある一定時間T2(第1実施形態では4.5秒)の間に最大限の力を出すものである。最大限の力を出す方法としては、他者(図示せず)と力比べのようなことを行ったり、壁等(図示せず)の剛に固定されたものを利用して力を出す等の方法をあげることができる。人体(使用者)10は、最大筋放電量の計測を開始するときには、計測開始スイッチ11を押して後、前記一定時間T2内に最大限の力を出す。このとき、電極1及び電極2間に生じる筋電位が検出され、最大筋放電量が求まる。
【0019】
そして、増幅部3により、この検出された筋電位を増幅し、整流して絶対値を得る。図2(b)は、人体(使用者)10が最大限の力を出したときの筋電位の波形図である。次に、積分部4により、この前記一定の時間T2内の絶対値を、運動時の筋放電量を計測する時間間隔である所定の時間間隔T1(第1実施形態では0.1秒)毎に積分することを繰り返し、その各々の積分値の中での最大値を最大筋放電量とする。つまり、前記一定時間T2である4.5秒間を45等分して得られる45個の積分値中の最大値を最大筋放電量とする。そして、メモリ部6は、この最大筋放電量を保存する。
【0020】
次に、運動時の筋放電量の計測方法を示す。人体(使用者)10が運動、訓練を開始し、電極1及び電極2間に生じる筋電位が検出される。そして、増幅部3によりこの検出された筋電位を増幅し、整流して絶対値を得る。図2(a)は、人体(使用者)10が運動している時の筋電位の波形図であり、3秒間の筋電位の推移を示している。次に、この絶対値を積分部4により、所定の時間間隔T1(第1実施形態では0.1秒)毎に積分する。そして、比較部5は、このようにして得られた運動時の筋放電量とメモリ部6に保存されている最大筋放電量との割合を計算する。表示部7は、前記割合が予め設定スイッチ12で設定された割合を超えているときにブザー7aをならすことで人体(使用者)10に提示する。
【0021】
なお、前記一定時間T2は、勿論前記所定の時間間隔T1よりも長い必要があり、第1実施形態では4.5秒としたが、人体(使用者)10が最大限の力を出すことができる時間以上であれば特にこの値を限定しない。
【0022】
ここで、第1本実施形態においては、表示部7は、ブザー7aといった聴覚情報を用いているが、この他に、チャイムなどの聴覚情報を用いて提示する手段や、ランプなどの光による視覚情報を用いて提示する手段や、言葉などの音声情報(聴覚情報)を用いて提示する手段等を有して構成されていても勿論よい。
かかる筋電位計測装置にあっては、増幅部3にて得た運動時の筋電位の絶対値を、所定の時間間隔T1毎に積分することでノイズの影響は受けにくい。また、運動時の筋放電量を、人体(使用者)10個人の最大筋放電量と比較し、その情報を提示することで、人体(使用者)10個人の筋力に応じて無理なく効果的に運動を行える筋電位計測装置を提供することができる。また、積分部4は、所定の時間間隔T1毎の積分を一定時間T2にわたって繰り返し、その各々の積分値中の最大値を最大筋放電量とするため、正確な最大筋放電量が採用される。また、表示部7は、運動時の筋放電量と最大筋放電量との正確な割合を聴覚情報により提示することで、人体(使用者)10は、自分の運動状態を正確に把握できる。また、人体(使用者)10の最大筋放電量は短い期間、例えば1、2週間では大きくは変化しないと考えられるため、メモリ部6に保存することで、毎回の運動開始前に最大筋放電量を計測する必要がなくなる。
【0023】
次に、本発明の第2実施形態は、第1実施形態の表示部7が、インジケータであるようにしたものであり、表示部7以外の構成は第1実施形態と同様であり他は共通するため、同一箇所には同一符号を付して共通部分の説明は省略する。図4は、本発明の第2実施形態に係る筋電位計測装置のパネル部の外観図である。
【0024】
第1実施形態では表示部7は、運動時の筋放電量が最大筋放電量に対して、予め設定スイッチ12で設定された割合を超えていることを人体(使用者)10にブザー7aで提示する場合の例を示したが、第2実施形態では最大筋放電量に対する運動時の筋放電量の割合の変化を随時提示するような構成である。
【0025】
表示部7は、運動時の筋放電量と最大筋放電量との割合を人体(使用者)10にランプの光によるインジケータ7bを用いて提示する機能を有してなる。このインジケータ7bは、運動時の筋放電量と最大筋放電量との割合に追随して、前記割合のパーセント表示に対応して光る部分を設けた構成である。なお、前記割合をディスプレイ(図示せず)上などに文字情報(視覚情報)を用い同時に表示しても勿論よい。
【0026】
以下に、動作説明を示す。表示部7は、運動時の筋放電量と最大筋放電量との割合をインジケータで随時提示し、人体(使用者)10が現状を把握しながら運動、訓練を行う。
【0027】
ここで、第2本実施形態においては、表示部7は、ランプなどの光によるインジケータ7bといった視覚情報を用いて光る部分の量を変えているが、この他に、明るさや色合いを変えて提示する手段や、ブザーやチャイムなどの聴覚情報を用いて音量に強弱をつけたり、音に高低差をつけて提示する手段や、言葉などの音声情報(聴覚情報)で内容を変えて提示する手段等を有して構成されていても勿論よい。
【0028】
かかる筋電位計測装置にあっては、表示部7は、運動時の筋放電量と最大筋放電量との正確な割合を視覚情報により提示することで、人体(使用者)10は、自分の運動状態を正確に把握できる。
【0029】
ここで、第1実施形態及び第2実施形態の筋電位計測装置では、運動時の筋放電量と最大筋放電量との割合を設定するための設定スイッチ12を有してなる場合の例を示したが、この設定スイッチ12を設けず、設定スイッチ12で設定すべき内容、つまり人体(使用者)10が設定する運動時の筋放電量と最大筋放電量との割合を予めある一定値に設定しておくようにしてもよい。このような場合は、第1実施形態及び第2実施形態で示した例よりも部品数を減らすことが可能であるため、電極1及び電極2と計測・表示部分(パッケージ13内部に搭載)を一体化させたような更に小型化した筋電位計測装置(図示せず)を構成することが可能である。
【0030】
なお、本発明は上記の実施形態の筋電位計測装置に限定されるものではなく、特許請求の範囲の請求項に記載する内容の範囲で、各種の変形が可能であり、本発明はこれらの全てを含むものである。
【0031】
【発明の効果】
上記のように本発明に係る請求項1に記載の筋電位計測装置にあっては、人体(使用者)表面に接するように設けられた少なくとも1対の電極を備えてなり、人体(使用者)に生じる筋電位を検出する機能を有してなる筋電位計測装置において、運動時の筋電位を増幅し、整流して絶対値を得る機能を有してなる増幅部と、所定の時間間隔毎に前記絶対値を積分し、その積分値を筋放電量として算出する機能と、前記所定の時間間隔毎の積分を一定時間にわたり繰り返し、その各々の積分値中の最大値を最大筋放電量として算出する機能を有してなる積分部と、前記運動時の筋放電量と前記最大筋放電量との割合を比較する機能を有してなる比較部と、前記割合を人体に提示する機能を有してなる表示部と、を備えてなり、予め求めた前記最大筋放電量と前記運動時の筋放電量とを比較して、前記割合を人体に提示するようにしたもので、前記増幅部にて得た前記運動時の筋電位の絶対値を、前記所定の時間間隔毎に積分することでノイズの影響を受けにくくなるという効果を奏する。また、前記運動時の筋放電量と前記最大筋放電量との割合を提示することで、人体(使用者)個人の筋力に応じて無理なく効果的に運動を行える筋電位計測装置を提供することができるという効果を奏する。
【0032】
また、請求項2に記載の筋電位計測装置にあっては、請求項1に記載の発明において、前記積分部は、前記所定の時間間隔毎の積分を一定時間にわたって繰り返し、その各々の積分値中の最大値を前記最大筋放電量とするようにしたもので、正確な前記最大筋放電量が採用されるという効果を奏する。
【0033】
また、請求項3に記載の筋電位計測装置にあっては、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記表示部は、前記運動時の筋放電量と前記最大筋放電量との割合を聴覚情報と視覚情報との少なくとも一方により提示する機能を有してなるようにしたもので、前記人体(使用者)は、自分の運動状態を正確に把握できるという効果を奏する。
【0034】
また、請求項4に記載の筋電位計測装置にあっては、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発明において、前記比較部は、前記最大筋放電量を記憶しておくためのメモリ部を有してなるようにしたもので、前記最大筋放電量は短い期間では大きくは変化しないと考えられるため、毎回の運動開始前に前記最大筋放電量を計測する必要がなくなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る筋電位計測装置を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る筋電位を示す波形図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る筋電位計測装置を示す外観図である。
【図4】本発明の第2実施形態に係る筋電位計測装置を示す外観図である。
【符号の説明】
1、2 電極
3 増幅部
4 積分部
5 比較部
6 メモリ部
7 表示部
10 人体
11、12 スイッチ
13 パッケージ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a myoelectric potential measuring device that measures the amount of muscle discharge during exercise of a human body and displays the degree of muscle use during exercise.
[0002]
[Prior art]
In the medical field, there is an electromyogram inspection apparatus for measuring and evaluating myoelectric potential using a needle electrode or a surface electrode in order to inspect a muscle use state of a human body (user). In addition, myoelectric potential is measured as biometric information of the human body (user), and myoelectric signals are used to control robots, control prosthetic hands / legs, or use as input means instead of computer keyboards. Some have been proposed to control the controlled object.
[0003]
Specifically, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-229015, an electrode is attached to the skin surface of a human body (user) and an instantaneous value of the myoelectric potential is measured as a method for measuring the myoelectric potential. A myoelectric potential feedback device has been proposed that outputs (displays) analog data after amplification of detected myoelectric potentials as it is, or sets an absolute threshold value and compares (outputs) this threshold value with the analog data. ing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration described in JP-A-8-229015, the measured value of the myoelectric potential obtained from the human body (user) uses the instantaneous value of the myoelectric potential detected from the skin surface, and the noise There was a problem that it was easy to be affected. Also, the myoelectric potential waveform vibrates, and there is a problem in that the amplitude is not constant even when a force is similarly applied.
[0005]
In addition, the information to be output (displayed) uses analog data after amplification of the detected myoelectric potential as it is, or uses an absolute threshold value and compares this threshold value with the analog data. Although it is possible to grasp the use state of the muscle by the myoelectric potential, there is a problem that it is difficult to grasp how much force it is for the human body (user). For example, even if the same load is applied, the myoelectric potential differs between a strong human body (user) and a weak human body (user), that is, a weak human body (user) has a strong muscle strength (user). In comparison with), it is necessary to exert more force for the same load, and the muscle discharge position is large. Therefore, depending on the setting of the threshold, it is difficult to give an exercise load according to the level of muscle strength of the human body (user), and the human body (user) may be overloaded. is there.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a myoelectric potential measuring apparatus that presents information according to the level of a human body (user).
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The myoelectric potential measuring device according to claim 1 is provided with at least one pair of electrodes provided so as to be in contact with the surface of the human body (user) 10, and detects a myoelectric potential generated in the human body (user) 10. In the myoelectric potential measuring device comprising: an amplifying unit 3 having a function of amplifying and rectifying myoelectric potential during exercise to obtain an absolute value; and integrating the absolute value at a predetermined time interval T1 A function of calculating the integral value as the amount of muscle discharge, and a function of repeating the integration for each predetermined time interval T1 over a predetermined time T2, and calculating the maximum value among the integral values as the maximum amount of muscle discharge. Presenting to the human body (user) 10 the integration unit 4 provided, the comparison unit 5 having a function of comparing the ratio of the muscle discharge during exercise and the maximum muscle discharge. And a display unit 7 having a function to perform In addition, the maximum muscle discharge amount is compared with the muscle discharge amount during exercise, and the ratio is presented to the human body.
[0008]
Further, in the electromyogram measuring apparatus according to claim 2, in the invention according to claim 1, the integration unit 4 repeats the integration every predetermined time interval T1 over a predetermined time T2, and each integration value thereof. The maximum value among them is defined as the maximum muscle discharge amount.
[0009]
The myoelectric potential measuring device according to claim 3 is the invention according to claim 1 or claim 2, wherein the display unit 7 calculates a ratio between the amount of myoelectric discharge during the exercise and the maximum amount of myoelectric discharge. It has a function of presenting at least one of auditory information and visual information.
[0010]
The myoelectric potential measuring device according to claim 4 is the memory unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the comparison unit 5 stores the maximum myoelectric discharge amount. 6.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a block diagram of a myoelectric potential measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram showing myoelectric potential, and FIG. 3 is an external view of a panel portion of the myoelectric potential measuring apparatus. It is.
[0012]
First, as shown in FIG. 1, the myoelectric potential measuring device includes an electrode 1 and an electrode 2, an amplification unit 3, an integration unit 4, a comparison unit 5, a memory unit 6, and a display unit 7. It is configured. As shown in FIG. 3, the package 13 includes an amplification unit 3, an integration unit 4, a comparison unit 5, a memory unit 6, and a display unit 7.
[0013]
As shown in FIG. 3, reference numeral 10 denotes a human body (user), and the electrodes 1 and 2 are arranged so as to be in contact with a portion of the human body (user) 10 to exercise and train, and the electrodes 1 and 2 are It has a function of detecting myoelectric potential generated in the human body (user) 10. In the first embodiment, the electrode 1 and the electrode 2 are arranged on the arm portion of the human body (user) 10, but the arrangement position of the electrode 1 and the electrode 2 is not limited to this place. Moreover, you may provide a ground electrode (not shown) in the human body (user) 10 as needed. Of course, the electrode 1 and the electrode 2 may be disposed on the inner surface of a belt (not shown) so as to contact the human body (user) 10.
[0014]
The amplifying unit 3 has a function of amplifying the myoelectric potential detected by the electrodes 1 and 2 and rectifying it to obtain an absolute value.
[0015]
The integrating unit 4 has a function of integrating the absolute value of the myoelectric potential during exercise obtained by the amplifying unit 3 at a predetermined time interval T1, and calculating the amount of myoelectric discharge that is the integrated value. Further, the integration unit 4 has a function of repeating the integration every predetermined time interval T1 over a predetermined time T2, and setting the maximum value among the integration values as the maximum muscle discharge amount.
[0016]
The comparison unit 5 has a function of comparing the amount of muscle discharge during exercise with the maximum amount of muscle discharge. The memory unit 6 has a function of storing the maximum muscle discharge amount. The comparison unit 5 includes a memory unit 6.
[0017]
The display unit 7 has a function of presenting the ratio of the muscle discharge amount during exercise to the maximum muscle discharge amount to the human body (user) 10 using the buzzer 7a. Of course, the ratios may be simultaneously displayed using character information (visual information) on a display (not shown). Here, the myoelectric potential measuring apparatus according to the first embodiment includes a setting switch 12 that enables the ratio between the amount of myoelectric discharge during exercise and the maximum amount of myoelectric discharge to be set. When the amount of muscle discharge during exercise exceeds the ratio set in advance by the setting switch 12 with respect to the maximum amount of muscle discharge, it has a function to present using the buzzer 7a.
[0018]
The operation explanation is shown below. First, a method for measuring the maximum muscle discharge amount will be described. The human body (user) 10 exerts the maximum force during a certain time T2 (4.5 seconds in the first embodiment). As a method of exerting the maximum force, such as comparing the force with others (not shown), or using a rigidly fixed wall or the like (not shown) Can be mentioned. When starting measurement of the maximum muscle discharge amount, the human body (user) 10 presses the measurement start switch 11 and then exerts the maximum force within the predetermined time T2. At this time, the myoelectric potential generated between the electrode 1 and the electrode 2 is detected, and the maximum amount of myoelectric discharge is obtained.
[0019]
Then, the amplifying unit 3 amplifies the detected myoelectric potential and rectifies it to obtain an absolute value. FIG. 2B is a waveform diagram of myoelectric potential when the human body (user) 10 exerts the maximum force. Next, the absolute value within the predetermined time T2 is calculated by the integrating unit 4 every predetermined time interval T1 (0.1 second in the first embodiment), which is a time interval for measuring the amount of muscle discharge during exercise. Are integrated, and the maximum value among the integrated values is set as the maximum muscle discharge amount. That is, the maximum value among the 45 integral values obtained by dividing the predetermined time T2 of 4.5 seconds into 45 equal parts is defined as the maximum muscle discharge amount. The memory unit 6 stores the maximum muscle discharge amount.
[0020]
Next, a method for measuring the amount of muscle discharge during exercise will be described. The human body (user) 10 starts exercise and training, and the myoelectric potential generated between the electrodes 1 and 2 is detected. Then, the myoelectric potential detected by the amplifying unit 3 is amplified and rectified to obtain an absolute value. FIG. 2A is a waveform diagram of myoelectric potential when the human body (user) 10 is exercising, and shows the transition of myoelectric potential for 3 seconds. Next, the absolute value is integrated at predetermined time intervals T1 (0.1 seconds in the first embodiment) by the integration unit 4. Then, the comparison unit 5 calculates a ratio between the muscle discharge amount during exercise obtained in this way and the maximum muscle discharge amount stored in the memory unit 6. The display unit 7 presents to the human body (user) 10 by leveling the buzzer 7a when the ratio exceeds the ratio set in advance by the setting switch 12.
[0021]
The fixed time T2 must of course be longer than the predetermined time interval T1, and is 4.5 seconds in the first embodiment. However, the human body (user) 10 may exert maximum force. This value is not particularly limited as long as it can be exceeded.
[0022]
Here, in the first embodiment, the display unit 7 uses auditory information such as a buzzer 7a. However, in addition to this, a means for presenting using auditory information such as a chime or a visual such as a lamp. Of course, it may be configured to have means for presenting using information, means for presenting using voice information (auditory information) such as words, and the like.
In such a myoelectric potential measuring apparatus, the absolute value of the myoelectric potential during exercise obtained by the amplifying unit 3 is integrated at every predetermined time interval T1, so that it is not easily affected by noise. In addition, the amount of muscle discharge during exercise is compared with the maximum amount of muscle discharge of 10 human bodies (users), and the information is presented, so that it is reasonably effective according to the muscle strength of 10 human bodies (users). It is possible to provide a myoelectric potential measuring device that can exercise. Further, the integration unit 4 repeats the integration every predetermined time interval T1 over a predetermined time T2, and the maximum value in each of the integration values is set as the maximum muscle discharge amount. Therefore, an accurate maximum muscle discharge amount is adopted. . In addition, the display unit 7 presents an accurate ratio between the amount of muscle discharge during exercise and the maximum amount of muscle discharge using auditory information, so that the human body (user) 10 can accurately grasp his / her exercise state. Further, since the maximum amount of muscle discharge of the human body (user) 10 is considered not to change greatly in a short period of time, for example, 1 or 2 weeks, it is stored in the memory unit 6 so that the maximum muscle discharge before each exercise starts. There is no need to measure the amount.
[0023]
Next, the second embodiment of the present invention is such that the display unit 7 of the first embodiment is an indicator, and the configuration other than the display unit 7 is the same as that of the first embodiment, and the others are common. For this reason, the same portions are denoted by the same reference numerals, and description of common portions is omitted. FIG. 4 is an external view of the panel unit of the myoelectric potential measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0024]
In the first embodiment, the display unit 7 informs the human body (user) 10 with a buzzer 7a that the amount of muscle discharge during exercise exceeds the ratio set in advance by the setting switch 12 with respect to the maximum amount of muscle discharge. Although the example in the case of showing was shown, in 2nd Embodiment, it is a structure which presents the change of the ratio of the amount of muscle discharge at the time of exercise | movement with respect to the maximum amount of muscle discharge at any time.
[0025]
The display unit 7 has a function of presenting the ratio between the amount of muscle discharge during exercise and the maximum amount of muscle discharge to the human body (user) 10 using the indicator 7b by the lamp light. The indicator 7b is configured to follow the ratio between the amount of muscle discharge during exercise and the maximum amount of muscle discharge, and to illuminate corresponding to the percentage display of the ratio. Of course, the ratios may be simultaneously displayed using character information (visual information) on a display (not shown).
[0026]
The operation explanation is shown below. The display unit 7 presents the ratio between the amount of muscle discharge during exercise and the maximum amount of muscle discharge at any time using an indicator, and the human body (user) 10 exercises and trains while grasping the current state.
[0027]
Here, in the second embodiment, the display unit 7 uses the visual information such as the indicator 7b by light such as a lamp to change the amount of the portion to shine. Measures that use sound information such as buzzers and chimes, how to increase and decrease the volume of sound, and how to present sounds with different heights, and means that change the content using speech information such as words (auditory information) Of course, it may be configured to have.
[0028]
In such a myoelectric potential measuring device, the display unit 7 presents an accurate ratio between the amount of myoelectric discharge during exercise and the maximum amount of myoelectric discharge by visual information, so that the human body (user) 10 can Accurate grasp of exercise status.
[0029]
Here, in the myoelectric potential measuring device according to the first embodiment and the second embodiment, an example in which the setting switch 12 for setting the ratio between the myoelectric discharge amount during exercise and the maximum myoelectric discharge amount is provided. As shown, the setting switch 12 is not provided, and the content to be set by the setting switch 12, that is, the ratio between the amount of muscle discharge during exercise and the maximum amount of muscle discharge set by the human body (user) 10 is a certain fixed value. You may make it set to. In such a case, the number of components can be reduced as compared with the examples shown in the first embodiment and the second embodiment, so that the electrodes 1 and 2 and the measurement / display portion (mounted inside the package 13) are provided. It is possible to configure a myoelectric potential measuring device (not shown) that is further miniaturized as integrated.
[0030]
Note that the present invention is not limited to the myoelectric potential measuring device of the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the contents described in the claims. It includes everything.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the myoelectric potential measuring device according to claim 1 of the present invention includes at least one pair of electrodes provided so as to be in contact with the surface of the human body (user). In the myoelectric potential measuring device having a function of detecting the myoelectric potential generated in (2), an amplifying unit having a function of amplifying the myoelectric potential during exercise and rectifying it to obtain an absolute value, and a predetermined time interval The absolute value is integrated every time, and the integral value is calculated as the amount of myoelectric discharge, and the integration for each predetermined time interval is repeated over a fixed time, and the maximum value in each of the integrated values is determined as the maximum myoelectric discharge amount. An integration unit having a function to calculate as, a comparison unit having a function of comparing the ratio of the amount of muscle discharge during exercise and the maximum amount of muscle discharge, and a function of presenting the ratio to the human body And a display unit comprising Comparing the amount of myoelectric discharge with the amount of myoelectric discharge during the exercise, the ratio is presented to the human body, and the absolute value of the myoelectric potential during the exercise obtained by the amplifying unit is determined as the predetermined value. By integrating at every time interval, there is an effect that it is less affected by noise. Further, the present invention provides a myoelectric potential measuring device capable of performing exercise effectively and reasonably according to the muscular strength of the human body (user) by presenting the ratio between the amount of myoelectric discharge during exercise and the maximum amount of myoelectric discharge. There is an effect that can be.
[0032]
Moreover, in the myoelectric potential measuring device according to claim 2, in the invention according to claim 1, the integration unit repeats the integration for each predetermined time interval over a predetermined time, and each integration value thereof. The maximum value among them is set as the maximum muscle discharge amount, and there is an effect that the accurate maximum muscle discharge amount is adopted.
[0033]
Moreover, in the myoelectric potential measuring device according to claim 3, in the invention according to claim 1 or 2, the display unit is configured to calculate a myoelectric discharge amount during the exercise and the maximum myoelectric discharge amount. It has a function of presenting the ratio by at least one of auditory information and visual information, and the human body (user) has an effect of accurately grasping his / her movement state.
[0034]
Moreover, in the myoelectric potential measuring device according to claim 4, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the comparison unit stores the maximum amount of myoelectric discharge. Since it is considered that the maximum muscle discharge amount does not change greatly in a short period, it is not necessary to measure the maximum muscle discharge amount before starting each exercise. Play.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a myoelectric potential measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram showing myoelectric potentials according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an external view showing the myoelectric potential measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an external view showing a myoelectric potential measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Electrode 3 Amplification part 4 Integration part 5 Comparison part 6 Memory part 7 Display part 10 Human body 11, 12 Switch 13 Package

Claims (4)

人体表面に接するように設けられた少なくとも1対の電極を備えてなり、人体に生じる筋電位を検出する機能を有してなる筋電位計測装置において、
運動時の筋電位を増幅し、整流して絶対値を得る機能を有してなる増幅部と、所定の時間間隔毎に前記絶対値を積分し、その積分値を筋放電量として算出する機能と、前記所定の時間間隔毎の積分を一定時間にわたり繰り返し、その各々の積分値中の最大値を最大筋放電量とする機能を有してなる積分部と、
前記運動時の筋放電量と前記最大筋放電量との割合を比較する機能を有してなる比較部と、
前記割合を人体に提示する機能を有してなる表示部と、
を備えてなり、予め求めた前記最大筋放電量と前記運動時の筋放電量とを比較して、前記割合を人体に提示することを特徴とする筋電位計測装置。
In the myoelectric potential measuring device comprising at least one pair of electrodes provided so as to be in contact with the human body surface and having a function of detecting myoelectric potential generated in the human body,
An amplifying unit having a function of amplifying myoelectric potential during exercise and rectifying and obtaining an absolute value, and a function of integrating the absolute value at a predetermined time interval and calculating the integrated value as a muscle discharge amount And an integration unit having a function of repeating the integration for each predetermined time interval over a predetermined time, and setting the maximum value in each integration value as the maximum muscle discharge amount,
A comparison unit having a function of comparing a ratio between the amount of muscle discharge during exercise and the amount of maximum muscle discharge;
A display unit having a function of presenting the ratio to the human body;
A myoelectric potential measuring device comprising: comparing the maximum amount of myoelectric discharge obtained in advance with the amount of myoelectric discharge during exercise and presenting the ratio to the human body.
前記積分部は、前記所定の時間間隔毎の積分を一定時間にわたって繰り返し、その各々の積分値中の最大値を前記最大筋放電量とすることを特徴とする請求項1に記載の筋電位計測装置。2. The myoelectric potential measurement according to claim 1, wherein the integration unit repeats the integration for each predetermined time interval over a predetermined time, and sets a maximum value among the integration values as the maximum myoelectric discharge amount. apparatus. 前記表示部は、前記運動時の筋放電量と前記最大筋放電量との割合を聴覚情報と視覚情報との少なくとも一方により提示する機能を有してなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の筋電位計測装置。The said display part has the function to show the ratio of the amount of myoelectric discharge at the time of the said exercise | movement, and the said maximum myoelectric discharge amount by at least one of auditory information and visual information. Item 3. The myoelectric potential measuring device according to Item 2. 前記比較部は、前記最大筋放電量を記憶しておくためのメモリ部を有してなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の筋電位計測装置。4. The myoelectric potential measuring device according to claim 1, wherein the comparison unit includes a memory unit for storing the maximum myoelectric discharge amount.
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