JP2021185999A - 身体能力提示方法および身体能力提示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[実施の形態1]
<システム構成>
図1は、実施の形態1に係るシステム全体の構成を示す図である。制御装置100は、身体能力が評価される対象の者(以下、これを対象者と称する。)20の身体能力に関する情報を収集する。制御装置100は、対象者20から収集した情報に基づいて、対象者20の身体能力を評価する。
<肩の関節角度の算出>
図2は、対象者20の特徴点の位置と肩の関節角度の関係を示す図である。対象者20を撮影した動画は複数のフレーム画像から構成される。図2は、複数のフレーム画像のうちの1つである。図2に示す符号20a〜20kは、対象者20の画像から推定された特徴点を示す。制御装置100は、OpenPoseなどの姿勢推定技術を用いることによって、これらの特徴点20a〜20kをフレーム画像から推定する。なお、観察すべき部分が対象者20の指である場合には、指の関節部分の特徴点を推定するものとしてもよい。
<対象者による肩の関節角度の違い>
図3は、ある対象者Aおよびある対象者Bの肩の関節角度の度合いを示すヒストグラムである。図3において、縦軸は肩の関節角度の階級を示し、横軸は階級に対する度数を示す。LAおよびLBは、階級と度数との関係を線形化して得られた曲線を示す。LAは、対象者Aに対応する曲線を示す。LBは、対象者20Bに対応する曲線を示す。図3に示すように、肩の動き具合は対象者20によって異なる。対象者Aは、20度未満から160度を超える角度までの広い範囲で肩関節を動かしている。一方、対象者20Bは、肩の可動範囲が対象者Aよりも狭く、120度を超えて肩関節を動かすことはほとんどない。このように、肩の可動域は人によって異なる。また、肩の可動域は、一般には、高齢になるほど狭くなることが多い。
<肩の関節角度の時間的変化>
図4は、ある対象者20の肩の関節角度の変化を示すグラフである。縦軸は肩の関節角度を示し、横軸は時刻を示す。図4に示すように、肩の関節角度は時刻によって大きく変化する。その変化の様子は、観察時刻に対象者20がどのような作業をしていたかによって大きく異なる。
<対象者の身体能力の評価>
図6は、ある対象者Aの肩の関節角度および強度と、目標角度αおよび目標強度βとの関係、およびそれらに基づく評価を示す表である。図7は、図6の表に基づいて作成されたグラフである。これらの表およびグラフは、制御装置100によって作成される。作成された表およびグラフは、メモリ102に格納される。さらに、制御装置100は、メモリ102に格納された表およびグラフを読み出して表示部200に表示するとともに、インターネット30を介して対象者Aが所有するパーソナルコンピュータ16などへ配信する。
<対象者の過去の測定結果に基づいた評価>
図8は、対象者Aの過去の測定結果と現在の測定結果とを示す表である。図9は、対象者Aの過去の測定結果を基準とした場合の、対象者Aの肩の関節角度および強度と、目標角度および目標強度との関係を示すグラフである。図8および図9を参照して、対象者Aの過去の測定結果に基づいて対象者の現在の身体能力を評価する方法を説明する。
<身体能力を評価するための制御の内容>
図10は、対象者20の身体能力を評価するための制御の内容を示すフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムは、制御装置100のメモリ102に記憶されている。制御装置100のプロセッサ101は、メモリ102に記憶されたプログラムに基づいて、以下のフローチャートに示す処理を実行する。
[実施の形態2]
<健康スコアの算出>
次に、実施の形態2を説明する。実施の形態1は、対象者の関節角度あるいは関節速度といった、静的あるいは部分的な動きに着目して対象者の身体能力を評価する形態である。実施の形態2は、たとえば、ラジオ体操のような連続的な動きに基づいて対象者の身体能力を評価する形態である。
<一致度の評価>
図11は、一致度の評価画面の一例を示す図である。制御装置100は、対象者20の動画とラジオ体操の動画とに基づいて、対象者20の動作とお手本となる体操講師の動作との一致度を評価し、評価の結果を対象者20の家10の通信装置12に送信する。たとえば、対象者20のパーソナルコンピュータ16には、図11に示す画面が表示される。画面の左には「対象者20の映像」が表示され、画面の右には「目標映像」が表示される。「対象者20の映像」は、ラジオ体操をする対象者20の動画の1シーンの映像である。「目標映像」は、ラジオ体操の動画のうち、「対象者20の映像」と対応する映像である。「目標映像」には、お手本となる体操講師の動きが映し出されている。「対象者20の映像」と「目標映像」との間には、「対象者20の映像」に含まれる対象者20と、「目標映像」に含まれる体操講師とを重畳させた画像が表示されている。対象者20の画像と体操講師の画像とを重畳させることによって、対象者20の動作がどの程度、体操講師の動作に一致しているのかを把握し易くなる。
<対称性の評価>
図12は、対称性の評価画面の一例を示す図である。制御装置100は、対象者20の動画に基づいて、対象者20の動作の左右の対称性を評価する。ラジオ体操には、左右対称の動作が含まれる。左右対称の体操に応答して、対象者20の左側の動作と右側の動作とが一致することが望ましい。たとえば、図12に示すような、体を横に曲げる運動の場合には、体が曲がる角度が右側と左側とで同じであることが望ましい。しかし、体の歪み、その他の要因によって左側の動作と右側の動作とが一致しない場合がある。
<時系列の変化>
図13は、対象者20の身体能力を示す第1評価シートである。第1評価シートには、対象者20の動きと目標映像の動きと対象者20の心拍数との関係が示されている。第1評価シートは、制御装置100によって対象者20に提供されるデータのひとつである。第1評価シートの横軸はラジオ体操の進行状況を示す。実線の波形は、対象者20の動きの大きさを示す。破線の波形は、目標映像の体操講師の動きの大きさを示す。棒線は、対象者20の心拍数を示す。なお、対象者20の動きを測定する体の部分は、いずれの部分であってもよい。たとえば、肩関節の動きに基づいて対象者20の動きを測定することが考えられる。
図15および図16は、対象者20の身体能力を評価するための制御の内容を示すフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムは、制御装置100のメモリ102に記憶されている。制御装置100のプロセッサ101は、メモリ102に記憶されたプログラムに基づいて、以下のフローチャートに示す処理を実行する。
[変形例]
第1実施の形態においては、表情筋センサ14の検出値に基づいて、対象者の表情を解析するものとした。しかしながら、対象者の表情は、対象者を含む画像から解析してもよい。この場合、図10のフローチャートのステップS1で読み込んだ画像を利用して、ステップS4において対象者の表情を解析することが考えられる。画像から表情を解析する際には、画像に基づいて表情を推定する各種のAI技術を採用すればよい。画像に基づいて表情を解析できれば、ステップS2において表情筋センサ14の検出値を取得しなくてもよい。なお、画像と表情筋センサ14の検出値とを用いて表情を解析してもよい。
上記した実施の形態およびその変形例は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
Claims (13)
- 対象者の身体能力に関する情報を提示する身体能力提示方法であって、
対象者を含む画像から前記対象者の姿勢情報を生成するステップと、
前記対象者の生体情報を取得するステップと、
前記姿勢情報に基づいて対象者の姿勢を特定するステップと、
前記生体情報に基づいて前記対象者の姿勢に対する前記対象者の負荷を特定するステップと、
前記姿勢情報に基づいて特定された前記対象者の姿勢と、前記生体情報に基づいて特定された前記対象者の姿勢に対する前記対象者の負荷と、を組み合わせて、前記対象者の身体能力に関する特定情報を提示するステップとを備える、身体能力提示方法。 - 前記特定情報は、前記対象者の身体能力を評価するための基準情報を含む、請求項1に記載の身体能力提示方法。
- 前記特定情報は、前記対象者の評価スコアを含む、請求項2に記載の身体能力提示方法。
- 前記姿勢情報を取得するステップは、前記対象者の動作から前記姿勢情報を取得するステップを含む、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の身体能力提示方法。
- 前記生体情報は、前記対象者の表情に関する情報である、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の身体能力提示方法。
- 前記生体情報を取得するステップは、前記対象者の顔に取り付けた表情筋センサの検出値に基づいて、または、前記画像に基づいて、前記対象者の表情に関する情報を取得するステップを含む、請求項5に記載の身体能力提示方法。
- 前記生体情報は、前記対象者の心拍に関する情報である、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の身体能力提示方法。
- 前記生体情報を取得するステップは、前記対象者に取り付けた心拍計の計測値に基づいて、または、前記画像に基づいて、前記対象者の心拍に関する情報を取得するステップを含む、請求項7に記載の身体能力提示方法。
- 前記特定情報は、前記対象者の過去の複数の前記姿勢情報および前記生体情報を含む、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の身体能力提示方法。
- 前記姿勢情報は、前記対象者の関節の角度に関する情報を含む、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の身体能力提示方法。
- 前記姿勢情報は、前記対象者の関節の速度に関する情報を含む、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の身体能力提示方法。
- 前記姿勢情報は、前記対象者に対して左右対称の動作を行わせたときに対象者から得られた姿勢情報を含む、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の身体能力提示方法。
- 対象者の身体能力に関する情報を提示する身体能力提示装置であって、
対象者を含む画像から前記対象者の姿勢情報を生成する生成部と、
前記対象者の生体情報を取得する取得部と、
前記姿勢情報に基づいて対象者の姿勢を特定する姿勢特定部と、
前記生体情報に基づいて前記対象者の姿勢に対する前記対象者の負荷を特定する負荷特定部と、
前記姿勢特定部により特定された姿勢と、前記負荷特定部により特定された負荷と、を組み合わせて、前記対象者の身体能力に関する特定情報を提示する提示部とを備える、身体能力提示装置。
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