JP7134371B1 - 運動機能評価システム、運動機能評価方法及び運動機能評価プログラム - Google Patents
運動機能評価システム、運動機能評価方法及び運動機能評価プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7134371B1 JP7134371B1 JP2022012651A JP2022012651A JP7134371B1 JP 7134371 B1 JP7134371 B1 JP 7134371B1 JP 2022012651 A JP2022012651 A JP 2022012651A JP 2022012651 A JP2022012651 A JP 2022012651A JP 7134371 B1 JP7134371 B1 JP 7134371B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- user
- motor function
- rangefinder
- distance
- seat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000007659 motor function Effects 0.000 title claims abstract description 224
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 151
- PWPJGUXAGUPAHP-UHFFFAOYSA-N lufenuron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(C(F)(F)F)F)=CC(Cl)=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F PWPJGUXAGUPAHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 claims abstract description 68
- 210000004197 pelvis Anatomy 0.000 claims abstract description 61
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 36
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 22
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 15
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000000474 nursing effect Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 210000001699 lower leg Anatomy 0.000 description 5
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 4
- 208000036119 Frailty Diseases 0.000 description 3
- 206010003549 asthenia Diseases 0.000 description 3
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 description 2
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 2
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 2
- 230000004220 muscle function Effects 0.000 description 2
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 2
- 210000000544 articulatio talocruralis Anatomy 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 210000002310 elbow joint Anatomy 0.000 description 1
- 210000001624 hip Anatomy 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 210000000323 shoulder joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 210000003857 wrist joint Anatomy 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
まず、図1~図3を参照して、本発明の実施形態1に係る運動機能評価システム1aについて説明する。図1は、実施形態1に係る運動機能評価システム1aの側面図である。図2は、実施形態1に係る運動機能評価システム1aの構成を示すブロック図である。図3は、実施形態1に係る運動機能評価システム1aで生成された人体リンクモデル50を示す側面図である。以下では、図1の状態に基づき上下方向(鉛直方向)を規定する。また、ユーザが着座装置10に着座する際に立つ側を前側として前後方向を規定する。上下方向と前後方向に直交する方向を左右方向とする。
次に、図5及び図6を参照して、本発明の実施形態2に係る運動機能評価システム1bについて説明する。図5は、実施形態2に係る運動機能評価システム1bの側面図である。図6は、実施形態2に係る運動機能評価システム1bの構成を示すブロック図である。以下、実施形態2について、実施形態1と異なる事項について説明する。
本実施例1では、実施形態2の運動機能評価システム1bの力学量の算出の精度を検証する。精度の検証は、既存の骨格検出システム(Kinect)で同時に測定を行うことで実施する。
身体情報
大腿部54の長さLf:391mm
環境情報
座部11の基準位置111から第1測距装置21までの距離LS1:150mm
第1測距装置21の設置角度ΦS1:63.5°
座部の奥行きの長さLC:425mm
座部11から第2測距装置22までの距離LS2:450mm
第2測距装置22の設置角度ΦS2:90°
大腿部54の長さは、被験者の身長、体重、年齢及び性別から、産業技術総合研究所 AIST 人体寸法・形状データベースに基づいて算出した値である。
本実施例2では、実施形態1の運動機能評価システム1aを用い、3名の被験者を対象とした運動機能の評価を行う。ここでは、各被験者に着座動作を行ってもらい、骨盤部53の座標(xt,yt)の加速度に基づき、被験者の下半身の運動機能を評価する。
被験者1の身体情報
大腿部54の長さLf:391mm
被験者2の身体情報
大腿部54の長さLf:391mm
被験者3の身体情報
大腿部54の長さLf:411mm
大腿部54の長さは、被験者の身長、体重、年齢及び性別から、産業技術総合研究所 AIST 人体寸法・形状データベースに基づいて算出した値である。
環境情報
座部11の基準位置111から第1測距装置21までの距離LS1:150mm
第1測距装置21の設置角度ΦS1:63.5°
第1測距装置21のサンプリング周期Δt:0.033sec
P1が27,000未満 :100点
P1が27,000以上55,000未満:(55,000-P1)/280)点
P1が55,000以上 :0点
上記判定式を用いて各被験者の運動機能を点数化して評価する。評価結果を表2に示す。
本実施例3では、実施形態2の運動機能評価システム1bを用い、3名の被験者を対象とした運動機能の評価を行う。ここでは、各被験者に起立動作を行ってもらい、体幹部52の角度θ2tの角加速度に基づき、被験者の上半身の運動機能を評価する。なお、実施形態2の運動機能評価システム1bでは、実施例2と同様にして被験者の下半身の運動機能を評価することもできる。
環境情報
座部11の基準位置111から第1測距装置21までの距離LS1:150mm
第1測距装置21の設置角度ΦS1:63.5°
座部の奥行きの長さLC:425mm
座部11から第2測距装置22までの距離LS2:450mm
第2測距装置22の設置角度ΦS2:90°
第1測距装置21及び第2測距装置22のサンプリング周期Δt:0.033sec
P2が5,000以上 :100点
P2が1,000以上5,000未満:(P2―1,000)/40点
P2が1,000未満 :0点
上記判定式を用いて各被験者の運動機能を点数化して評価する。評価結果を表4に示す。評価結果の点数は、小数点以下を四捨五入して示す。
本実施例4では、実施例2及び実施例3で評価した結果を表示する例を示す。ここでは、実施例2及び実施例3を実施した結果、すなわち、「一度着座装置10に着座し、その後、着座装置10から起立する動作」を行った結果の運動機能の評価結果を表示する。
80点以上:良好・笑顔の画像
80点未満:要改善・疲れた表情の画像
表示例を図14に示す。
10 着座装置
11 座部
12 背もたれ部
21 第1測距装置
22 第2測距装置
30 情報処理装置
31 リンクモデル生成部
32 骨盤座標算出部
33 力学量算出部
34 運動機能評価部
50 人体リンクモデル
52 体幹部
53 骨盤部
54 大腿部
U ユーザ
Claims (8)
- ユーザが着座する着座装置と、
前記着座装置の座部に取り付けられる第1測距装置と、
情報処理装置と、を備え、
前記情報処理装置は、
予め設定されているユーザの大腿部の長さ、前記座部の基準位置から前記第1測距装置までの距離、及び、前記第1測距装置の前記座部に対する設置角度、並びに、ユーザが着座動作又は起立動作を行っている間に前記第1測距装置で経時的に測定される前記第1測距装置からユーザの大腿部までの距離データに基づいて、ユーザの骨盤部の座標を算出する骨盤座標算出部と、
前記骨盤座標算出部で算出した前記骨盤部の座標に基づいて、ユーザの少なくとも下半身の運動機能を評価する運動機能評価部と、を有する運動機能評価システム。 - 前記情報処理装置は、前記骨盤座標算出部で算出した前記骨盤部の座標に基づいて、ユーザの関節の力学量を算出する力学量算出部をさらに備え、
前記運動機能評価部は、前記力学量算出部で算出した前記力学量に基づいて、ユーザの運動機能を評価する請求項1に記載の運動機能評価システム。 - 前記着座装置の背もたれ部に取り付けられる第2測距装置をさらに備え、
前記力学量算出部は、前記骨盤部の座標に加えて、予め設定されている前記座部の奥行きの長さ、前記座部から前記第2測距装置までの鉛直方向距離、及び、前記第2測距装置の前記背もたれ部に対する設置角度、並びに、ユーザが着座動作若しくは起立動作を行っている間又は着座状態の間に前記第2測距装置で経時的に測定される前記第2測距装置からユーザの体幹部までの距離データに基づいて、ユーザの関節の力学量を算出し、
前記運動機能評価部は、前記力学量算出部で算出した前記力学量に基づいて、ユーザの下半身及び上半身の運動機能を評価する請求項2に記載の運動機能評価システム。 - 前記情報処理装置は、予め設定されているユーザの身体情報から人体リンクモデルを生成するリンクモデル生成部を備え、
ユーザの前記大腿部の長さは、前記人体リンクモデルに基づいて算出される請求項1~3のいずれか一項に記載の運動機能評価システム。 - ユーザが着座する着座装置の座部に取り付けられた第1測距装置を用いて、ユーザが着座動作又は起立動作を行っている間に、前記第1測距装置からユーザの大腿部までの距離データを経時的に取得するステップと、
予め設定されているユーザの大腿部の長さ、前記座部の基準位置から前記第1測距装置までの距離、及び、前記第1測距装置の前記座部に対する設置角度、並びに、ユーザが着座動作又は起立動作を行っている間に前記第1測距装置で経時的に測定される前記第1測距装置からユーザの大腿部までの距離データに基づいて、ユーザの骨盤部の座標を算出するステップと、
前記骨盤部の座標に基づいて、ユーザの少なくとも下半身の運動機能を評価するステップと、を備える運動機能評価方法。 - 前記着座装置の背もたれ部に取り付けられた第2測距装置を用いて、ユーザが着座動作若しくは起立動作を行っている間又は着座状態の間に、前記第2測距装置からユーザの体幹部までの距離データを経時的に取得するステップと、
前記骨盤部の座標、予め設定されている前記座部の奥行の長さ、前記座部から前記第2測距装置までの鉛直方向距離、及び、前記第2測距装置の前記背もたれ部に対する設置角度、並びに、ユーザが着座動作若しくは起立動作を行っている間又は着座状態の間に前記第2測距装置で経時的に測定される前記第2測距装置からユーザの体幹部までの距離データに基づいて、ユーザの関節の力学量を算出するステップと、をさらに備え、
前記ユーザの運動機能を評価するステップは、前記力学量を算出するステップで算出された力学量に基づいて、ユーザの下半身及び上半身の運動機能を評価する請求項5に記載の運動機能評価方法。 - コンピュータに、
ユーザが着座する着座装置の座部に取り付けられた第1測距装置を用いて、ユーザが着座動作又は起立動作を行っている間に、前記第1測距装置からユーザの大腿部までの距離データを経時的に取得するステップと、
予め設定されているユーザの大腿部の長さ、前記座部の基準位置から前記第1測距装置までの距離、及び、前記第1測距装置の前記座部に対する設置角度、並びに、ユーザが着座動作又は起立動作を行っている間に前記第1測距装置で経時的に測定される前記第1測距装置からユーザの大腿部までの距離データに基づいて、ユーザの骨盤部の座標を算出するステップと、
前記骨盤部の座標に基づいて、ユーザの少なくとも下半身の運動機能を評価するステップと、を含む処理を実行させる運動機能評価プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記着座装置の背もたれ部に取り付けられた第2測距装置を用いて、ユーザが着座動作若しくは起立動作を行っている間又は着座状態の間に、前記第2測距装置からユーザの体幹部までの距離データを経時的に取得するステップと、
前記骨盤部の座標、予め設定されている前記座部の奥行の長さ、前記座部から前記第2測距装置までの鉛直方向距離、及び、前記第2測距装置の前記背もたれ部に対する設置角度、並びに、ユーザが着座動作若しくは起立動作を行っている間又は着座状態の間に前記第2測距装置で経時的に測定される前記第2測距装置からユーザの体幹部までの距離データに基づいて、ユーザの関節の力学量を算出するステップと、を含む処理をさらに実行させ、
前記ユーザの運動機能を評価するステップは、前記力学量を算出するステップで算出された力学量に基づいて、ユーザの下半身及び上半身の運動機能を評価する請求項7に記載の運動機能評価プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022012651A JP7134371B1 (ja) | 2022-01-31 | 2022-01-31 | 運動機能評価システム、運動機能評価方法及び運動機能評価プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022012651A JP7134371B1 (ja) | 2022-01-31 | 2022-01-31 | 運動機能評価システム、運動機能評価方法及び運動機能評価プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7134371B1 true JP7134371B1 (ja) | 2022-09-09 |
JP2023111031A JP2023111031A (ja) | 2023-08-10 |
Family
ID=83225908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022012651A Active JP7134371B1 (ja) | 2022-01-31 | 2022-01-31 | 運動機能評価システム、運動機能評価方法及び運動機能評価プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7134371B1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0148015B2 (ja) * | 1984-06-11 | 1989-10-17 | Toshio Asai | |
US20040015103A1 (en) * | 2000-10-05 | 2004-01-22 | Kamiar Aminian | Body movement monitoring system and method |
JP6448015B2 (ja) | 2014-04-23 | 2019-01-09 | 株式会社タニタ | 運動機能測定装置、方法、及びプログラム |
JP2020044295A (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 富士ゼロックス株式会社 | 身体能力検査装置及びプログラム |
JP2020092977A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 株式会社タニタ | 運動機能評価装置及び運動機能評価方法 |
-
2022
- 2022-01-31 JP JP2022012651A patent/JP7134371B1/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0148015B2 (ja) * | 1984-06-11 | 1989-10-17 | Toshio Asai | |
US20040015103A1 (en) * | 2000-10-05 | 2004-01-22 | Kamiar Aminian | Body movement monitoring system and method |
JP6448015B2 (ja) | 2014-04-23 | 2019-01-09 | 株式会社タニタ | 運動機能測定装置、方法、及びプログラム |
JP2020044295A (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 富士ゼロックス株式会社 | 身体能力検査装置及びプログラム |
JP2020092977A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 株式会社タニタ | 運動機能評価装置及び運動機能評価方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023111031A (ja) | 2023-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Galna et al. | Accuracy of the Microsoft Kinect sensor for measuring movement in people with Parkinson's disease | |
US9761011B2 (en) | Motion information processing apparatus obtaining motion information of a subject performing a motion | |
Pourahmadi et al. | Kinematics of the spine during sit-to-stand movement using motion analysis systems: a systematic review of literature | |
US11779259B2 (en) | Cognitive function evaluation device, cognitive function evaluation system, cognitive function evaluation method, and recording medium | |
Bakke et al. | Shape model constrained scaling improves repeatability of gait data | |
JP6649323B2 (ja) | 歩行解析システム及び方法 | |
JP6535778B1 (ja) | 運動能力評価システム | |
JP2017202236A (ja) | 歩行分析方法及び歩行分析装置 | |
Kuo et al. | Kinematics of sagittal spine and lower limb movement in healthy older adults during sit-to-stand from two seat heights | |
US20230149777A1 (en) | Processing system, processing method, and non-transitory storage medium | |
JP6281876B2 (ja) | 運動器評価システム及び運動器評価方法 | |
Gabbard et al. | Examining the effects of postural constraints on estimating reach | |
Gabbard et al. | Perceived reachability in single-and multiple-degree-of-freedom workspaces | |
Kamnik et al. | Nonlinear modeling of FES-supported standing-up in paraplegia for selection of feedback sensors | |
JP7134371B1 (ja) | 運動機能評価システム、運動機能評価方法及び運動機能評価プログラム | |
Buster et al. | Lower extremity kinematics during walking and elliptical training in individuals with and without traumatic brain injury | |
Parkinson et al. | Center of pressure excursion capability in performance of seated lateral-reaching tasks | |
US11127131B1 (en) | Systems and methods to assess abilities of two or more individuals to perform collective physical acts | |
Lee et al. | Development of a sitting posture monitoring system for children using pressure sensors: An application of convolutional neural network | |
WO2022070651A1 (ja) | 情報処理装置、および情報処理方法 | |
JP6738250B2 (ja) | 歩行分析方法及び歩行分析装置 | |
KR101945338B1 (ko) | 체력 측정 진단에 대한 체력 개선 시스템 | |
HIROTA et al. | Estimation of Functional Independence Measure Motor Score Based on a Trunk Control Model | |
Hwang et al. | Maximal lateral reaching distance on the affected side using the multi-directional reach test in persons with stroke | |
JP2024038980A (ja) | 着座運動機能評価システム、着座運動機能評価方法及び着座運動機能評価プログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220131 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220412 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220610 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220809 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220830 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7134371 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |