JP2020087193A - 動作計測システム、動作計測方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】日常生活行動において所定の動作を行うときの対象者の身体部位の動作状態を容易に計測することの可能な動作計測システム、動作計測方法、プログラムを提供する。【解決手段】日常生活行動を行う空間内に対象者が存在することを検出する検出手段５１と、対象者が空間内に存在することが検出された場合に、対象者の身体部位の動きに関する情報を計測する計測手段５２と、計測した身体部位の動きに関する情報に基づいて、日常生活行動において所定の動作を行っているときの対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出する抽出手段５３と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、動作計測システム、動作計測方法、プログラムに関する。

従来、対象者の健康状態、身体能力、知能等の確認や、リハビリテーションの効果等を確認するために、対象者の日常生活行動（例えば、食事、調理、投薬、睡眠、トイレ、入浴、洗顔等）を計測する技術が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載された技術では、例えば、浴室内の湿度センサと、受動赤外線（ＰＩＲ）センサ等の動きセンサと、を用いて、対象者がシャワーを浴びていることを検出し、対象者の入浴時間を計測して当該入浴時間が適切であるか否か等を判断するようになっている。

特表２０１８−５０７００８号公報

従来技術では、対象者の日常生活行動が正常であるか否かを、対象者の日常生活行動（例えば、食事や洗面等）の態様を目視することや、質問すること等に基づいて評価者が判断する必要があることから、非常に手間と時間がかかる。また、対象者が日常生活行動を行う場所に評価者が存在しない場合には、評価者は、対象者の身体部位が正常に動作しているか否かを判断することができないので、日常生活行動におけるリハビリテーションの効果や手術後の改善度等を確認することが困難であった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、日常生活行動におけるリハビリテーションの効果や手術後の改善度等を容易に確認することの可能な動作計測システム、動作計測方法、プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、第一に本発明は、日常生活行動を行う空間内に対象者が存在することを検出する検出手段と、前記対象者が前記空間内に存在することが検出された場合に、前記対象者の身体部位の動きに関する情報を計測する計測手段と、計測した身体部位の動きに関する情報に基づいて、前記日常生活行動において所定の動作を行っているときの前記対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出する抽出手段と、を備える動作計測システムを提供する（発明１）。

かかる発明（発明１）によれば、日常生活行動（例えば、食事）を行う空間内に対象者が存在することが検出されると当該対象者の身体部位（例えば、手首）の動きに関する情報が計測され、計測された身体部位の動きに関する情報に基づいて、当該日常生活行動において所定の動作（例えば、食器（例えば、箸、スプーン、フォーク等）を持つ、食べ物を取る、食べ物を口に運ぶ等）を行っているときの当該対象者の身体部位の動きに関する情報が抽出されるので、抽出された情報に基づいて、日常生活行動において所定の動作を行っているときの当該対象者の身体部位の動作状態を確認することが可能になる。これにより、日常生活行動において対象者の身体部位が正常に動作しているか否か（例えば、日常生活行動におけるリハビリテーションの効果や手術後の改善度等）を容易に確認することができる。

上記発明（発明１）においては、抽出した身体部位の動きに関する情報を提示する提示手段を備えてもよい（発明２）。

かかる発明（発明２）によれば、日常生活行動において所定の動作を行っているときの対象者の身体部位の動作状態を容易に確認することができる。

上記発明（発明１〜２）においては、前記検出手段は、前記空間内に配置された第１通信装置と、前記空間内に存在する場合に前記第１通信装置と通信可能な第２通信装置と、のうち何れか一方の装置から送信された情報を他方の装置が受信した場合に、前記空間内に前記対象者が存在することを検出してもよい（発明３）。

かかる発明（発明３）によれば、例えば、対象者が、第２通信装置を所持した状態で空間内に進入した場合には、第１通信装置と第２通信装置とが互いに通信可能になることによって、対象者が空間内に存在することを容易に検出することができる。

上記発明（発明１〜３）においては、前記計測手段は、前記対象者が前記空間内に存在することが検出された場合に、前記対象者の身体部位の動きに関する情報の計測を開始し、前記対象者が前記空間内に存在しないことが検出された場合に、前記対象者の身体部位の動きに関する情報の計測を終了してもよい（発明４）。

かかる発明（発明４）によれば、対象者が日常生活行動を行う空間内に存在する場合にのみ身体部位の動きに関する情報の計測処理が行われるので、例えば当該計測処理が常時行われる場合と比較して、計測処理にかかる負担を低減することができる。

上記発明（発明１〜４）においては、前記抽出手段は、前記対象者が前記空間内に存在することが検出される毎に、前記所定の動作を行っているときの前記対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出してもよい（発明５）。

かかる発明（発明５）によれば、例えば、対象者が日常生活行動を行う空間内に存在することが検出される毎に、所定の動作を行っているときの対象者の身体部位の動作状態を計測して確認することが可能になるので、対象者の身体部位の動作状態の経時的な変化を容易に確認することができる。

上記発明（発明１〜５）においては、前記計測手段は、前記対象者に設けられた身体情報検出装置によって検出された情報に基づいて、前記対象者の身体部位の動きに関する情報を計測してもよい（発明６）。

かかる発明（発明６）によれば、対象者の身体部位の動きに関する情報を、身体情報検出装置を用いて容易且つ正確に計測することができる。

第二に本発明は、コンピュータに、日常生活行動を行う空間内に対象者が存在することを検出するステップと、前記対象者が前記空間内に存在することが検出された場合に、前記対象者の身体部位の動きに関する情報を計測するステップと、計測した身体部位の動きに関する情報に基づいて、前記日常生活行動において所定の動作を行っているときの前記対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出するステップと、の各ステップを実行させる、動作計測方法を提供する（発明７）。

第三に本発明は、コンピュータに、日常生活行動を行う空間内に対象者が存在することを検出する機能と、前記対象者が前記空間内に存在することが検出された場合に、前記対象者の身体部位の動きに関する情報を計測する機能と、計測した身体部位の動きに関する情報に基づいて、前記日常生活行動において所定の動作を行っているときの前記対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出する機能と、を実現させるためのプログラムを提供する（発明８）。

本発明の動作計測システム、動作計測方法、プログラムによれば、日常生活行動におけるリハビリテーションの効果や手術後の改善度等を容易に確認することができる。

本発明の一実施形態に係る動作計測システムの基本構成を概略的に示す図である。 端末装置の構成を示すブロック図である。 計測装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る動作計測システムで主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。 空間データの構成例を示す図である。 計測データの構成例を示す図である。 ルールベースデータの構成例を示す図である。 日常生活行動における所定の動作が行われているときの対象者の身体部位の動きに関する情報の経時的な変化を表す波形データの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る動作計測システムの主要な処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。ただし、この実施形態は例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。

（１）動作計測システムの基本構成
図１は、本発明の一実施形態に係る動作計測システムの基本構成を概略的に示す図である。図１に示すように、この動作計測システムでは、例えば、身体情報検出装置１０を装着した対象者が日常生活行動（例えば、食事、調理、投薬、睡眠、トイレ、入浴又は洗顔等）を行う空間Ｓ（例えば、リビングルーム、ダイニングルーム、キッチン、ベッドルーム、トイレ、浴室、洗面所又は玄関等）内に存在することを、空間Ｓ内に配置された通信装置と、対象者が所持する端末装置３０とを用いて検出した場合に、計測装置４０が、身体情報検出装置１０を用いて当該対象者の身体部位（例えば、手首）の動きに関する情報を計測し、計測した身体部位の動きに関する情報に基づいて、日常生活行動（例えば、食事）において所定の動作（例えば、食器（例えば、箸、スプーン、フォーク等）を持ち、食べ物を取り、食べ物を口に運ぶ等の一連の動作）を行っているときの当該対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出するようになっている。

なお、本実施形態では、１つの空間Ｓが設けられている場合を一例として説明しているが、空間Ｓは、例えば日常生活行動が行われる空間の数等に応じて、複数設けられてもよい。

図１において、端末装置３０と、計測装置４０とは、例えばインターネットやＬＡＮ（Local Area Network）等の通信網ＮＷ（ネットワーク）に接続されており、通信網ＮＷを介して相互に通信可能となっている。

身体情報検出装置１０は、例えば対象者の少なくとも１つの身体部位（例えば、頭部、頸部、上腕、前腕、手首、手掌、手の指、肩峰、胸部、腹部、背部、腰部、大腿、下腿、足背、足趾等）に装着可能なウェアラブルデバイスであり、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信方式を用いて端末装置３０と無線通信を行うように構成されている。身体情報検出装置１０は、対象者の身体部位に装着されている場合に、当該装置１０に設けられた計測装置（例えば、心拍計、血圧計、体温計、発汗計、３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ等）を用いて、当該対象者の身体部位の動きに関する情報（例えば、当該対象者の心拍数（脈拍）、血圧、体温（例えば、皮膚温）、発汗量、歩行速度、３軸方向の加速度、３軸方向の角速度、姿勢、運動強度（例えば、心拍数÷最大心拍数）、消費カロリー等）を連続的又は断続的（例えば、所定間隔（例えば５０ミリ秒や１秒等）毎）に検出する。そして、身体情報検出装置１０は、対象者の身体部位の動きに関する情報を検出する毎に、検出した身体部位の動きに関する情報を端末装置３０に送信する。

通信装置２０は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）ビーコン等の通信装置であってもよく、端末装置３０が空間Ｓ内に存在する場合に、例えばＢＬＥ等の無線通信規格を用いて端末装置３０と無線通信を行うように構成されている。例えば、通信装置２０は、ＢＬＥのアドバタイジングにおいてアドバタイズ信号（無線信号）を所定間隔（例えば１００ミリ秒間隔）で送信してもよい。また、通信装置２０から送信されるアドバタイズ信号等の無線信号には、通信装置２０の識別情報が含まれてもよい。

なお、ここでは、身体情報検出装置１０と端末装置３０との間、及び、通信装置２０と端末装置３０との間の各々でＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いて無線通信を行う場合を一例として説明しているが、通信方式は、この場合に限られない。例えば、無線ＬＡＮ（例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標））、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＵＷＢ、光無線通信（例えば赤外線）等の無線通信方式が用いられてもよいし、有線ＬＡＮやＵＳＢ等の有線通信方式が用いられてもよい。

端末装置３０は、空間Ｓ内に存在する場合に、通信装置２０と無線通信を行うことができるように構成されている。また、端末装置３０は、通信装置２０との間で無線通信を開始すると、対象者の身体部位の動きに関する情報を検出するための検出指示信号を身体情報検出装置１０に送信し、検出された対象者の身体部位の動きに関する情報を身体情報検出装置１０から受信してもよい。

端末装置３０は、例えば、携帯端末、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、パーソナルコンピュータ、双方向の通信機能を備えたテレビジョン受像機（いわゆる多機能型のスマートテレビも含む。）等のように、個々の対象者によって操作される端末装置であってもよい。

計測装置４０は、通信網ＮＷを介して端末装置３０と通信を行い、身体情報検出装置１０によって検出された対象者の身体部位の動きに関する情報を端末装置３０から取得するように構成されている。計測装置４０は、例えば、汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。

（２）端末装置の構成
図２を参照して端末装置３０について説明する。図２は、端末装置３０の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、端末装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３と、記憶装置３４と、表示処理部３５と、表示部３６と、入力部３７と、通信インタフェース部３８と、を備えており、各部間の制御信号又はデータ信号を伝送するためのバス３０ａが設けられている。

ＣＰＵ３１は、電源が端末装置３０に投入されると、ＲＯＭ３２又は記憶装置３４に記憶された各種のプログラムをＲＡＭ３３にロードして実行する。また、ＣＰＵ３１は、身体情報検出装置１０及び通信装置２０の各々から送信された信号を、通信インタフェース部３８を介して受信し、その信号を解釈する。さらに、ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３又は記憶装置３４に記憶されているデータを、通信インタフェース部３８及び通信網ＮＷを介して計測装置４０に送信する。

記憶装置３４は、例えば、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気記憶装置（例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フロッピーディスク（登録商標）、磁気テープ等）、光ディスク等の不揮発性の記憶装置であってもよいし、ＲＡＭ等の揮発性の記憶装置であってもよく、ＣＰＵ３１が実行するプログラムやＣＰＵ３１が参照するデータを格納する。

表示処理部３５は、ＣＰＵ３１から与えられる表示用データを表示部３６に表示する。表示部３６は、例えば、マトリクス状に画素単位で配置された薄膜トランジスタを含むＬＣＤ（Liquid Crystal Display）モニタであり、表示用データに基づいて薄膜トランジスタを駆動することで、表示されるデータを表示画面に表示する。

端末装置３０が釦入力方式の端末装置である場合には、入力部３７は、ユーザの操作入力を受け入れるための方向指示釦及び決定釦等の複数の指示入力釦を含む釦群と、テンキー等の複数の指示入力釦を含む釦群とを備え、各釦の押下（操作）入力を認識してＣＰＵ３１へ出力するためのインタフェース回路を含む。

端末装置３０がタッチパネル入力方式の端末装置である場合には、入力部３７は、主として表示画面に指先又はペンで触れることによるタッチパネル方式の入力を受け付ける。タッチパネル入力方式は、静電容量方式等の公知の方式であってもよい。

また、端末装置３０が音声入力可能な端末装置である場合には、入力部３７は、音声入力用のマイクを含むように構成されてもよいし、外付けのマイクを介して入力された音声データをＣＰＵ３１へ出力するためのインタフェース回路を備えてもよい。さらに、端末装置３０が動画像及び／又は静止画像を入力可能な端末装置である場合には、入力部３７は、画像入力用のデジタルカメラやデジタルビデオカメラを含むように構成されてもよいし、外付けのデジタルカメラやデジタルビデオカメラで撮像された画像データを受け付けてＣＰＵ３１へ出力するためのインタフェース回路を備えてもよい。

通信インタフェース部３８は、上述した無線通信方式を用いて通信を行うためのインタフェース回路と、通信網ＮＷを介して通信を行うためのインタフェース回路とを含む。

（３）計測装置の構成
図３を参照して計測装置４０の構成について説明する。図３は、計測装置４０の内部構成を示すブロック図である。図３に示すように、計測装置４０は、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３と、記憶装置４４と、表示処理部４５と、表示部４６と、入力部４７と、通信インタフェース部４８とを備えており、各部間の制御信号又はデータ信号を伝送するためのバス４０ａが設けられている。

ＣＰＵ４１は、電源が計測装置４０に投入されると、ＲＯＭ４２又は記憶装置４４に記憶された各種のプログラムをＲＡＭ４３にロードして実行する。本実施形態では、ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２又は記憶装置４４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、後述する検出手段５１、計測手段５２、抽出手段５３及び提示手段５４（図４に示す）の機能を実現する。

記憶装置４４は、例えば、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気記憶装置（例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フロッピーディスク（登録商標）、磁気テープ等）、光ディスク等の不揮発性の記憶装置であってもよいし、ＲＡＭ等の揮発性の記憶装置であってもよく、オペレーティングシステム（ＯＳ）やＯＳ上で実行されるプログラムを記憶する。また、記憶装置４４には、後述する空間データ（図５に示す）、計測データ（図６に示す）及びルールベースデータ（図７に示す）が記憶されている。

入力部４７は、例えばマウスやキーボード等の情報入力デバイスである。通信インタフェース部４８は、通信網ＮＷを介して通信を行うためのインタフェース回路を含む。計測装置４０内の他の各部の詳細は、端末装置３０と同様であってもよい。

（４）動作計測システムにおける各機能の概要
本実施形態の動作計測システムで実現される機能について、図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る動作計測システムで主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。図４の機能ブロック図では、検出手段５１、計測手段５２及び抽出手段５３が本発明の主要な構成に対応している。他の手段（提示手段５４）は必ずしも必須の構成ではないが、本発明をさらに好ましくするための構成要素である。

検出手段５１は、日常生活行動を行う空間Ｓ内に対象者が存在することを検出する機能を備える。

ここで、検出手段５１は、空間Ｓ内に配置された通信装置２０（第１通信装置）と、空間Ｓ内に存在する場合に通信装置２０と通信可能な端末装置３０（第２通信装置）と、のうち通信装置２０（一方の装置）から送信された情報を端末装置３０（他方の装置）が受信した場合に、空間Ｓ内に対象者が存在することを検出してもよい。これにより、例えば、対象者が、端末装置３０を所持した状態で空間Ｓ内に進入した場合には、通信装置２０と端末装置３０とが互いに通信可能になることによって、対象者が空間Ｓ内に存在することを容易に検出することが可能になる。

検出手段５１の機能は、例えば以下のように実現される。先ず、端末装置３０のＣＰＵ３１は、空間Ｓ内に存在する場合（つまり、対象者が空間Ｓ内に進入した場合）に、通信装置２０から送信された無線信号を、通信インタフェース部３８を介して受信する。なお、ここでは、この無線信号に通信装置２０の識別情報が含まれている場合を想定する。そして、ＣＰＵ３１は、無線信号に含まれている通信装置２０の識別情報を、通信インタフェース部３８及び通信網ＮＷを介して計測装置４０に送信する。

一方、計測装置４０のＣＰＵ４１は、通信装置２０の識別情報を、通信インタフェース部４８を介して受信すると、図５に示す空間データにアクセスして、受信した通信装置２０の識別情報に対応する場所を抽出する。ここで、空間データは、通信装置２０の識別情報毎に、当該通信装置２０が配置されている場所（空間Ｓ）が対応付けられた状態で記述されているデータである。これにより、ＣＰＵ４１は、空間データから抽出した場所（空間Ｓ）に端末装置３０（つまり、対象者）が存在するのを検出することができる。

計測手段５２は、対象者が空間Ｓ内に存在することが検出された場合に、対象者の身体部位（例えば、手首等）の動きに関する情報（例えば、３軸方向の角速度等）を計測する機能を備える。

ここで、対象者の身体部位の動きに関する情報とは、例えば、対象者の心拍数（脈拍）、血圧、体温（例えば、皮膚温）、発汗量、歩行速度、３軸方向の加速度、３軸方向の角速度、姿勢、運動強度（例えば、心拍数÷最大心拍数）又は消費カロリー等の値であってもよいし、対象者の心拍数（脈拍）、血圧、体温、発汗量、歩行速度、３軸方向の加速度、３軸方向の角速度、姿勢、運動強度、消費カロリー等の何れかの値を所定の計算式に代入することによって得られた値であってもよいし、対象者の心拍数（脈拍）、血圧、体温、発汗量、歩行速度、３軸方向の加速度、３軸方向の角速度、姿勢、運動強度、消費カロリー等の何れかの度合いを表す情報であってもよい。

また、計測手段５２は、対象者が空間Ｓ内に存在することが検出された場合に、対象者の身体部位の動きに関する情報の計測を開始し、対象者が空間Ｓ内に存在しないことが検出された場合に、対象者の身体部位の動きに関する情報の計測を終了してもよい。これにより、対象者が日常生活行動を行う空間Ｓ内に存在する場合にのみ身体部位の動きに関する情報の計測処理が行われるので、例えば当該計測処理が常時行われる場合と比較して、計測処理にかかる負担を低減することができる。

さらに、計測手段５２は、対象者に設けられた身体情報検出装置１０によって検出された情報に基づいて、当該対象者の身体部位の動きに関する情報を計測してもよい。これにより、対象者の身体部位の動きに関する情報を、身体情報検出装置１０を用いて容易且つ正確に計測することができる。

計測手段５２の機能は、例えば以下のように実現される。先ず、端末装置３０のＣＰＵ３１は、通信装置２０との間で無線通信を開始すると（例えば、端末装置３０が空間Ｓ内に進入した後に、通信装置２０から送信された無線信号を最初に受信すると）、対象者の身体部位の動きに関する情報を検出するための検出指示信号を、通信インタフェース部３８を介して身体情報検出装置１０に送信する。一方、身体情報検出装置１０は、端末装置３０から検出指示信号を受信すると、対象者の身体部位（例えば、手首等）の動きに関する情報（例えば、３軸方向の角速度等）を連続的又は断続的（例えば、所定間隔（例えば５０ミリ秒や１秒等）毎）に検出して、検出した情報を端末装置３０に送信する。

端末装置３０のＣＰＵ３１は、対象者の身体部位の動きに関する情報を身体情報検出装置１０から受信する毎に、受信した対象者の身体部位の動きに関する情報を、通信インタフェース部３８及び通信網ＮＷを介して計測装置４０に送信する。一方、計測装置４０のＣＰＵ４１は、対象者の身体部位の動きに関する情報を通信インタフェース部４８を介して受信する毎に、受信した対象者の身体部位の動きに関する情報を図６に示す計測データに記憶する。ここで、計測データは、計測日時毎に、対象者の身体部位の動きに関する情報（計測値）が対応付けられた状態で記述されているデータである。また、計測日時は、例えば、計測装置４０のＣＰＵ４１が対象者の身体部位の動きに関する情報を受信した日時であってもよいし、身体情報検出装置１０が対象者の身体部位の動きに関する情報を検出した日時であってもよい。

なお、計測データに記憶される対象者の身体部位の動きに関する情報は、例えば、３軸方向の加速度及び／又は３軸方向の角速度に基づく身体部位の姿勢を表すクォータニオンであってもよい。ここで、クォータニオンは、３軸方向の加速度及び／又は３軸方向の角速度を用いた周知の方法によってもとめられてもよい。例えば、加速度センサによって計測された重力加速度を利用した背骨や腰等の角度推定法では、歩行中の対象者の重力加速度を安定して計測することができず、結果として計測誤差が大きくなる場合がある。一方、クォータニオンを用いた場合には、重力加速度を利用しないことから計測誤差の影響を抑えることができ、歩行中の対象者の背骨や腰等の角度を高い精度で計測することが可能になる。

なお、端末装置３０のＣＰＵ３１は、対象者が空間Ｓ内に存在しないことが検出された場合（例えば、端末装置３０のＣＰＵ３１が、通信装置２０から送信された無線信号を所定時間（例えば１秒等）以上受信しなくなった場合等）に、対象者の身体部位の動きに関する情報の検出を終了するための終了指示信号を、通信インタフェース部３８を介して身体情報検出装置１０に送信してもよい。一方、身体情報検出装置１０は、端末装置３０から終了指示信号を受信すると、対象者の身体部位の動きに関する情報の検出を終了してもよい。

抽出手段５３は、計測した身体部位の動きに関する情報に基づいて、日常生活行動（例えば、食事）において所定の動作（例えば、食器を持つ、食べ物を取る、食べ物を口に入れる等）を行っているときの対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出する機能を備える。

また、抽出手段５３は、対象者が空間Ｓ内に存在することが検出される毎に、所定の動作を行っているときの対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出してもよい。これにより、例えば、対象者が日常生活行動を行う空間Ｓ内に存在することが検出される毎に、所定の動作を行っているときの対象者の身体部位の動作状態を計測して確認することが可能になるので、対象者の身体部位の動作状態の経時的な変化を容易に確認することができる。

抽出手段５３の機能は、例えば以下のように実現される。計測装置４０のＣＰＵ４１は、先ず、記憶装置４４に記憶された計測データにアクセスして、図７に示すルールベースデータを用いて、所定期間内の対象者の身体部位の動きに関する情報（計測値）を、所定の動作を行っているときの対象者の身体部位の動きに関する情報として抽出する。ここで、ルールベースデータは、日常生活行動（図の例では「食事」）における所定の動作（図の例では、「食器を持つ」、「食べ物を取る」、「食べ物を口に入れる」）毎に、当該動作に該当する身体部位の動きに関する情報（図の例では、身体部位の３軸方向の角度）の経時的な変化を表すルールが記述されたデータである。このルールベースデータを用いることによって、所定の動作が行われているときの身体部位の動きに関する情報の経時的な変化のテンプレートとなる波形データを生成することが可能になる。

ここで、計測装置４０のＣＰＵ４１は、計測データに記憶された所定期間内の対象者の身体部位の動きに関する情報（計測値）の経時的な変化を表す波形データと、ルールベースデータ内の所定の動作における身体部位の動きに関する情報の経時的な変化を表す波形データとの波形類似度が所定値（例えば、０．８等）以上の場合に、当該所定期間内の対象者の身体部位の動きに関する情報（計測値）を、所定の動作（ここでは、「食器を持つ」、「食べ物を取る」、及び／又は、「食べ物を口に入れる」）を行っているときの対象者の身体部位の動きに関する情報として抽出してもよい。ここで、波形類似度は、所定期間内の対象者の身体部位の動きに関する情報（計測値）の経時的な変化を表す波形データと、ルールベースデータ内の所定の動作における身体部位の動きに関する情報の経時的な変化を表す波形データとの相関係数としてもとめられてもよい。

また、計測装置４０のＣＰＵ４１は、対象者が空間Ｓ内に存在することが検出される毎に（例えば、対象者が空間Ｓ内に存在している間における所定時間経過毎であってもよいし、対象者が空間Ｓ外に出てから再度進入する毎であってもよい）、所定の動作を行っているときの対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出してもよい。

提示手段５４は、抽出した身体部位の動きに関する情報を提示する機能を備える。これにより、日常生活行動において所定の動作を行っているときの対象者の身体部位の動作状態を容易に確認することができる。

提示手段５４の機能は、例えば以下のように実現される。計測装置４０のＣＰＵ４１は、例えば、抽出手段５３の機能に基づいて抽出した身体部位の動きに関する情報を、表示部４６に表示する。ここで、表示部４６に表示される情報は、例えば、図８に示すように、日常生活行動（ここでは、食事）における所定の動作（ここでは、「食器を持つ」、「食べ物を取る」、「食べ物を口に入れる」という一連（１サイクル）の動作）を行っているときの対象者の身体部位の動きに関する情報（図の例では３軸方向の角度）の経時的な変化を表す波形データ（図の例では、一点鎖線で囲まれた部分）であってもよい。また、一連（１サイクル）の動作における身体部位の動きに関する情報の最大値及び／又は最小値が表示されてもよいし、一連（１サイクル）の動作における身体部位の動きに関する情報の波形データのうち最大値及び／又は最小値に対応する部分が強調表示（例えば、ハイライト表示等）されてもよい。

なお、ここでは、図８に例示する波形データが計測装置４０上に表示される場合を一例として説明したが、この場合に限られない。例えば、図８に例示する波形データが端末装置３０上に表示されてもよい。この場合、端末装置３０は、例えば、計測装置４０が抽出した情報の送信要求を計測装置４０に送信し、計測装置４０から受信した情報を用いて図８に例示する波形データを生成し、生成した波形データを例えば表示部３６に表示してもよい。

（５）本実施形態の動作計測システムの主要な処理のフロー
次に、本実施形態の動作計測システムにより行われる主要な処理のフローの一例について、図９のフローチャートを参照して説明する。

先ず、計測装置４０のＣＰＵ４１は、対象者が空間Ｓ内に存在するか否かを判別する（ステップＳ１００）。ここでの処理内容を具体的に説明すると、端末装置３０のＣＰＵ３１は、空間Ｓ内に存在する場合（つまり、対象者が空間Ｓ内に進入した場合）に、通信装置２０から送信された無線信号を、通信インタフェース部３８を介して受信する。なお、ここでは、この無線信号に通信装置２０の識別情報が含まれている場合を想定する。そして、ＣＰＵ３１は、無線信号に含まれている通信装置２０の識別情報を、通信インタフェース部３８及び通信網ＮＷを介して計測装置４０に送信する。

一方、計測装置４０のＣＰＵ４１は、通信装置２０の識別情報を、通信インタフェース部４８を介して受信すると、空間データにアクセスして、受信した通信装置２０の識別情報に対応する場所を抽出する。これにより、ＣＰＵ４１は、空間データから抽出した場所（空間Ｓ）に端末装置３０（つまり、対象者）が存在するのを検出する（ステップＳ１００：ＹＥＳ）。なお、計測装置４０のＣＰＵ４１は、対象者が空間Ｓ内に存在しない場合（例えば、通信装置２０の識別情報を受信していない場合等）には（ステップＳ１００：ＮＯ）、ステップＳ１００の処理を繰り返し行ってもよい。

次に、計測装置４０のＣＰＵ４１は、ステップＳ１００において対象者が空間Ｓ内に存在することが検出された場合に、対象者の身体部位（例えば、手首等）の動きに関する情報（例えば、３軸方向の角速度等）を計測する（ステップＳ１０２）。なお、計測装置４０のＣＰＵ４１は、対象者が空間内Ｓに存在している間（例えば、通信装置２０の識別情報が端末装置３０から継続して送信されている間）（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２の処理を繰り返し行ってもよい。

次いで、計測装置４０のＣＰＵ４１は、ステップＳ１０４の処理において対象者が空間Ｓ内に存在していないと判別すると（ステップＳ１０４：ＮＯ）、計測した身体部位の動きに関する情報に基づいて、日常生活行動（例えば、食事）において所定の動作（例えば、食器を持つ、食べ物を取る、食べ物を口に入れる等）を行っているときの対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出する（ステップＳ１０６）。

なお、上記フローでは説明を省略したが、計測装置４０のＣＰＵ４１は、抽出した対象者の身体部位の動きに関する情報を例えば表示部４６に表示してもよい。

上述したように、本実施形態の動作計測システム、動作計測方法、プログラムによれば、日常生活行動（例えば、食事）を行う空間内に対象者が存在することが検出されると当該対象者の身体部位（例えば、手首）の動きに関する情報が計測され、計測された身体部位の動きに関する情報に基づいて、当該日常生活行動において所定の動作（例えば、食器（箸、スプーン、フォーク等）を持つ、食べ物を取る、食べ物を口に運ぶ等）を行っているときの当該対象者の身体部位の動きに関する情報が抽出されるので、抽出された情報に基づいて、日常生活行動において所定の動作を行っているときの当該対象者の身体部位の動作状態を確認することが可能になる。これにより、日常生活行動において対象者の身体部位が正常に動作しているか否か（例えば、日常生活行動におけるリハビリテーションの効果や手術後の改善度等）を容易に確認することができる。

なお、本発明のプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。このプログラムを記録した記憶媒体は、図２に示された端末装置３０のＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３又は記憶装置３４であってもよいし、図３に示された計測装置４０のＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３又は記憶装置４４であってもよい。また、記憶媒体は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等のプログラム読取装置に挿入されることで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等であってもよい。さらに、記憶媒体は、磁気テープ、カセットテープ、フレキシブルディスク、ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等であってもよいし、半導体メモリであってもよい。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上述した実施形態では、検出手段５１が、通信装置２０から送信された情報を端末装置３０が受信した場合に、空間Ｓ内に対象者が存在することを検出する場合を一例として説明したが、例えば、端末装置３０から送信された情報を通信装置２０が受信した場合に、空間Ｓ内に対象者が存在することを検出してもよい。この場合、計測装置４０のＣＰＵ４１は、端末装置３０から送信された情報（例えば、端末装置３０の識別情報等）を、通信装置２０を介して受信することによって、空間Ｓ内に対象者が存在することを検出してもよい。

また、上述した実施形態では、対象者の身体部位の動きに関する情報が端末装置３０及び通信網ＮＷを介して計測装置４０に送信される場合を一例として説明したが、例えば、身体情報検出装置１０が通信網ＮＷに接続可能に構成されている場合には、対象者の身体部位の動きに関する情報が、身体情報検出装置１０から計測装置４０に直接送信されてもよい。

さらに、上述した実施形態では、身体情報検出装置１０と、端末装置３０とが個別の装置として設けられている場合を一例として説明したが、例えば、身体情報検出装置１０と端末装置３０とが一体化された装置が設けられていてもよい。

さらにまた、上述した実施形態では、身体情報検出装置１０が対象者の何れか１つの身体部位に設けられている場合を一例として説明したが、身体情報検出装置１０は、対象者の２つ以上の身体位置（例えば、手首及び腰部等）の各々に設けられてもよい。この場合、対象者が空間Ｓ内で日常生活行動を行う際の当該対象者の複数の身体部位の各々の動きに関する情報を計測することが可能になるので、日常生活行動において行われている動作の判別精度を向上させることができる。

さらに、上述した実施形態では、図７に示すルールベースデータを用いて、所定期間内の対象者の身体部位の動きに関する情報（計測値）を、所定の動作を行っているときの対象者の身体部位の動きに関する情報として抽出する場合を一例として説明したが、抽出方法はこの場合に限られない。例えば、所定の動作を行っているときの健常者及び／又は障碍者等の身体部位の動きに関する情報を用いた深層学習（ディープラーニング）によって得られた特徴データを用いて、所定の動作を行っているときの対象者の身体部位の動きに関する情報が抽出されてもよい。この場合、計測装置４０のＣＰＵ４１は、例えば、所定の動作が行われているときの特徴データに基づいて生成された波形データと、計測データに記憶された所定期間内の対象者の身体部位の動きに関する情報（計測値）の波形データとの波形類似度をもとめることによって、所定の動作を行っているときの対象者の身体部位の動きに関する情報として抽出してもよい。この場合においても、上述した実施形態と同様に、日常生活行動において対象者の身体部位が正常に動作しているか否か（例えば、日常生活行動におけるリハビリテーションの効果や手術後の改善度等）を容易に確認することができる。

さらに、上述した実施形態では、計測装置４０によって、検出手段５１、計測手段５２、抽出手段５３及び提示手段５４の各機能を実現する構成としたが、この構成に限られない。これらの全ての手段を身体情報検出装置１０、通信装置２０又は端末装置３０によって実現する構成としてもよいし、少なくとも一部の手段を身体情報検出装置１０、通信装置２０又は端末装置３０によって実現する構成としてもよい。

上述したような本発明の動作計測システム、動作計測方法、プログラムは、日常生活行動における所定の動作を行うときの対象者の身体部位の動作状態を容易に計測することができ、例えばリハビリテーションの効果や手術後の改善度等を確認する医療サービスや介護サービス等に好適に利用することができるので、その産業上の利用可能性は極めて大きい。

１０…身体情報検出装置
２０…通信装置
３０…端末装置
４０…計測装置
５１…検出手段
５２…計測手段
５３…抽出手段
５４…提示手段

Claims (8)

1. 日常生活行動を行う空間内に対象者が存在することを検出する検出手段と、
   前記対象者が前記空間内に存在することが検出された場合に、前記対象者の身体部位の動きに関する情報を計測する計測手段と、
   計測した身体部位の動きに関する情報に基づいて、前記日常生活行動において所定の動作を行っているときの前記対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出する抽出手段と、
   を備える動作計測システム。
2. 抽出した身体部位の動きに関する情報を提示する提示手段を備える、請求項１に記載の動作計測システム。
3. 前記検出手段は、前記空間内に配置された第１通信装置と、前記空間内に存在する場合に前記第１通信装置と通信可能な第２通信装置と、のうち何れか一方の装置から送信された情報を他方の装置が受信した場合に、前記空間内に前記対象者が存在することを検出する、請求項１又は２に記載の動作計測システム。
4. 前記計測手段は、前記対象者が前記空間内に存在することが検出された場合に、前記対象者の身体部位の動きに関する情報の計測を開始し、前記対象者が前記空間内に存在しないことが検出された場合に、前記対象者の身体部位の動きに関する情報の計測を終了する、請求項１〜３の何れかに記載の動作計測システム。
5. 前記抽出手段は、前記対象者が前記空間内に存在することが検出される毎に、前記所定の動作を行っているときの前記対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出する、請求項１〜４の何れかに記載の動作計測システム。
6. 前記計測手段は、前記対象者に設けられた身体情報検出装置によって検出された情報に基づいて、前記対象者の身体部位の動きに関する情報を計測する、請求項１〜５の何れかに記載の動作計測システム。
7. コンピュータに、
   日常生活行動を行う空間内に対象者が存在することを検出するステップと、
   前記対象者が前記空間内に存在することが検出された場合に、前記対象者の身体部位の動きに関する情報を計測するステップと、
   計測した身体部位の動きに関する情報に基づいて、前記日常生活行動において所定の動作を行っているときの前記対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出するステップと、
   の各ステップを実行させる、動作計測方法。
8. コンピュータに、
   日常生活行動を行う空間内に対象者が存在することを検出する機能と、
   前記対象者が前記空間内に存在することが検出された場合に、前記対象者の身体部位の動きに関する情報を計測する機能と、
   計測した身体部位の動きに関する情報に基づいて、前記日常生活行動において所定の動作を行っているときの前記対象者の身体部位の動きに関する情報を抽出する機能と、
   を実現させるためのプログラム。

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