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2013 年度 実施状況報告書

運動効果促進ウェアに関する設計指針/評価指針の探索

研究課題

研究課題/領域番号 25870289
研究種目

若手研究(B)

研究機関信州大学

研究代表者

金井 博幸  信州大学, 繊維学部, 准教授 (60362109)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード運動効果促進ウェア / スポーツアパレル / エネルギー消費 / 筋電図 / 動作解析 / 歩行 / コンプレッションウェア
研究概要

本研究では,生活習慣病の誘因である肥満症の予防・改善に資する効果的なアプローチの一つとして大いに期待される「運動効果を促進させるウェア」の実効性を科学的視点から検証し,その効果を適切に判定できる客観的な評価指標の構築に向けた計測・解析学上の課題や要件を見出すことを目的とする.平成25年度は「研究環境の構築期・測定/解析課題の検討期」と位置づけ,以下の(1)~(4)について取り組んだ.
(1)実験試料の調査・選定・調達:既成のアパレル製品の中からコンプレッションウェアに焦点を絞って「運動効果の促進」を訴求する上衣9種類(9社),下衣3種類(3社)を収集できた.
(2)新規測定装置の選定・調達と測定環境構築:運動効果促進の有無を判定するため,①呼吸代謝測定装置を新規導入し,既存の②筋電図計測装置および③動作解析装置と同期して計測可能な環境を構築できた.但し,以下の(3)の予備実験を実施した結果,①エネルギー代謝の測定で用いるべき実験プロトコールが必ずしも②筋活動水準の測定や③歩容解析の実験プロトコールとして適切とはいえないと判断したことから,今後は②筋電図計測装置と③動作解析装置の2装置を同期して計測するよう当初の計画を一部見直した.
(3)予備実験の実施:一部の調達ウェアを着用し,歩行した時のエネルギー代謝,歩容解析,筋活動水準の各測定を実施した.この際,各測定項目に適した歩行条件およびプロトコールを決定できた.
(4)予備的解析の実施:エネルギー代謝の指標として酸素摂取量の解析を実施した.また,筋電図は単一歩行周期に合わせて分割し,さらに,歩行周期に含まれる4姿勢((a)踵接地, (b)足底接地,(c)踵離地,(d)足底離地)を振動計の出力波形から正確に同定し,各姿勢で主働筋となる筋肉の活動水準が比較可能であることを確認できた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究開始時点には申請時の研究計画に対して配分額に応じた実施計画の見直しを行った.その上で,「研究環境の構築期・測定/解析課題の検討期」と位置付けた平成25年度の実施内容(4項目)に取り組み,それぞれの項目について結論を得ることができた.この結果,初期の研究計画を修正すべきであると判断できる1点を見出した.すなわち,平成25年度実施項目(2)の「新規測定装置の選定・調達と測定環境構築」において,計画では,①呼吸代謝測定装置,②筋電図計測装置,③動作解析装置の各装置を同期して計測可能な環境を構築するとしたが,前述した理由から,②筋電図計測装置,③動作解析装置の2装置のみを同期させることとし,これとは異なるプロトコールを用いて別途,呼吸代謝測定を実施するよう修正した.ここまでで当初計画した項目が達成できたといえる.
これに加えて,平成26年度以降に実施を計画していた「リバースエンジニアリングによるウェア設計アイデアの蓄積」に関して,早期に研究協力者との間に円滑な協力体制が構築できたため,平成25年度途中から検討に着手できた.現在,運動効果促進ウェアの下衣を先行して分析を進めているが,上衣についても順次実施する予定であることから本項目は,平成26年度にも継続的に検討する予定である.

今後の研究の推進方策

当初の研究計画のとおり,平成26年度は「データ集積期・解析実施期」,27年度は「試料検証期・総括期」と位置づけて,以下の4項目を順次実施する.
①エネルギー代謝,筋活動水準,歩容変化に関するデータの測定・解析:調達ウェアを着用し,歩行した時の(a)エネルギー代謝,(b)歩容解析,(c)筋活動水準の測定を実施する.解析では,項目(a)の結果から各ウェアの運動効果を数値化し,肥満症の予防・改善に資する要求レベルに対して,各ウェアの運動効果を位置づける.高い運動効果を促進するウェアとそうでないウェアに分類し,筋活動水準,歩容解析について共通傾向を示す影響項目を分析する.
②エネルギー代謝-筋活動水準-歩容変化の因果関係解析:項目(a)と(b),(c)の結果を関連付けて分析することにより,エネルギー代謝の増大を誘引する歩行学的要素を特定する.このような歩行学的要素の特定は,高い運動効果をもつウェア設計のための基盤的設計指針となり得ると考えている.
③リバースエンジニアリングによるウェア設計アイデアの蓄積:全ウェアについてパターン展開および編物分解し,パターンの形態的特性やファブリックの構造的特性を調査する.高い運動効果を有するウェアとそうでないウェアに分類し,歩行学的要素,歩容変化,筋活動水準およびエネルギー代謝間の相互の関係を統計手法を適用して分析し,存在し得る因果関係について考察する.
④総括:本研究で得らた成果を総括し,成果を踏まえた今後の研究展開を計画する.

次年度の研究費の使用計画

次年度使用額(100円)は,配分予算に対する呼吸代謝測定装置(本年度に新規導入)の差額である.
なお,別予算で購入した本研究のウェア試料の費用の一部として次年度使用額を充当することについて,ウェア購入のタイミングが差額発生時点より前であったたことから,充当することはできなかった.従って,次年度の実験に関わる消耗品費の一部として充当することが妥当と判断した.
平成26年度に実施する実験の消耗品費(ディスポーザブル電極,エタノール等)の一部として充当する.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Verification on Exercise Effect of Training Inner Wear using Electromyogram2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kanai, Kouta Kimura, Ryouhei Hisada and Toyonori Nishimatsu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 42nd Textile Research Symposium

      巻: 1 ページ: 231-233

  • [学会発表] 生理的機能量計測に基づく感性評価・設計の試み2014

    • 著者名/発表者名
      金井博幸
    • 学会等名
      応用福祉工学研究会第3回感性重視型技術分科会
    • 発表場所
      信州大学(長野県)
    • 年月日
      20140314-20140314
    • 招待講演
  • [学会発表] トレーニングインナーウェアの運動効果に関する筋電図学的検証2013

    • 著者名/発表者名
      久田涼平,金井博幸,西松豊典
    • 学会等名
      第15回日本感性工学会大会
    • 発表場所
      東京女子大学(東京都)
    • 年月日
      20130905-20130907
  • [学会発表] トレーニングインナーウェアの運動効果に関する筋電図学的検証2013

    • 著者名/発表者名
      久田涼平,金井博幸,西松豊典
    • 学会等名
      計測自動制御学会第30回センシングフォーラム
    • 発表場所
      信州大学(長野県)
    • 年月日
      20130829-20130830
  • [学会発表] Verification on Exercise Effect of Training Inner Wear using Electromyogram2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kanai, Kouta Kimura, Ryouhei Hisada and Toyonori Nishimatsu
    • 学会等名
      The 42nd Textile Research Symposium
    • 発表場所
      富士教育研修所(静岡県)
    • 年月日
      20130828-20130830
  • [学会発表] 生理的機能量計測に基づく感性評価・設計の試み2013

    • 著者名/発表者名
      金井博幸
    • 学会等名
      家政学会第32回被服衛生学セミナー
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県)
    • 年月日
      20130824-20130825
    • 招待講演
  • [学会発表] 生理的機能量計測に基づくトレーニングインナーウエアの運動効果の定量評価2013

    • 著者名/発表者名
      木村航太,金井博幸,西松豊典
    • 学会等名
      繊維学会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      20130612-20130614
  • [図書] 最新テキスタイル工学I2014

    • 著者名/発表者名
      西松豊典,金井博幸,乾滋,木村裕和
    • 総ページ数
      220
    • 出版者
      繊維社

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公開日: 2015-05-28  

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