JP5005055B2 - 手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム及び方法 - Google Patents
手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5005055B2 JP5005055B2 JP2010042839A JP2010042839A JP5005055B2 JP 5005055 B2 JP5005055 B2 JP 5005055B2 JP 2010042839 A JP2010042839 A JP 2010042839A JP 2010042839 A JP2010042839 A JP 2010042839A JP 5005055 B2 JP5005055 B2 JP 5005055B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exercise
- motion trajectory
- motion
- parameter
- limb
- 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
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1121—Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement
- A61B5/1122—Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement of movement trajectories
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1124—Determining motor skills
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/22—Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
- A61B5/4528—Joints
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
- A61B5/7264—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
- A61B2503/10—Athletes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
- A61B5/7264—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems
- A61B5/7267—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems involving training the classification device
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
- G09B19/003—Repetitive work cycles; Sequence of movements
- G09B19/0038—Sports
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
- G16H50/20—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for computer-aided diagnosis, e.g. based on medical expert systems
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Geometry (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
1. 特定のプラットフォーム上で行わなければならない。
2. 専門家の評価を必要とし、しかも多くは素手で、或いはメーターを用いて測定するため、結果は主観に傾きがちである。
3. 現行のバランス評価システム設備はみな輸入製品であり、体積が膨大で、しかも高価である。
4. 有線或いは無線EMG(筋電図)設備を使用する際には、みな1組の電極シートを固定点上に貼る必要がある。
5. ゲームを通して運動が可能で、使用者の運動に対する意欲を高めることができる従来のゲーム機(Wii(登録商標)fit等)は、ゲーム性が高過ぎ、高齢者には適さず、また臨床的な治療効果は低い。
6. 従来のゲーム機は、上/下肢神経、筋肉、骨格システム制御の動態バランスモニターを提供することはない。
7. 従来のゲーム機では、姿勢/動作の正確性と協調性を理解することは難しい。
本発明は、従来の運動/身体能力モニタリングシステム及び方法の上記した欠点に鑑みてなされたものである。
手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム及び方法において、該システムは、感知モジュール、力量と運動軌跡探知モジュールを含み、
該感知モジュールにより、感知値を取得し、
次に、該力量と運動軌跡探知モジュールにより、該感知モジュールが取得した感知値を取り込み、
手足の筋力及び関節力のパラメーター及び分類動作シリーズを見積もり、相対する運動/身体能力パラメーターを推算する。
その内、dFXは、端点X方向分力Fx対移動の微分で、
dFYは、端点Y方向分力Fy対移動の微分で、
は、Fx対Y方向移動の偏微分で、
は、Fy対X方向移動の偏微分で、
は、Fx対X方向移動の偏微分で、
は、Fy対Y方向移動の偏微分で、
剛性マトリックスSは、足部末端点33の剛性特質(stiffness)を示す。
仮に、足部末端点33が、平面36において、多方向性で、しかも振幅が1単位である極小移動(e.g.バランス制御)の影響
を受けたとするなら、
この末端点移動は、
と表示することができる。
X、Y軸方向の回復力[-FX -FY]は以下の公式に表すことができる。
剛性楕円C1上の任意の一点が、中心点C0に向う連続線C11は、この点が単位移動C21を受けて、バランス位置を離れる時に、必要な回復力の大きさを示す。
剛性楕円C1は、以下の方程式により表示することができる。
剛性楕円C1の長軸C12ベクトルは、施力が最も困難な(必要な回復力が最大)方向を表し、最大剛性軸(maximal stiffness axis)と呼ぶ。
短軸のベクトルは、施力が最も容易な方向を表し、最小剛性軸(minimal stiffness axis)と呼ぶ。
仮に、以下の公式に示すように、長軸C12の長さを2a、短軸C13の長さを2bとすると、
バランス制御において、長軸C12と短軸C13の長さは相同で、剛性楕円C1は、単位円C2に等しい。
同時に、GMM(Gaussian Mixture Model)を、動作軌跡モデルの実施範例とする。
内、X={x1,x2,…, xt, …,xT}は、2本足人体力学パラメーター計算モジュールから計算し得られたパラメーターベクトルを表し、動作軌跡識別モジュールに入力し、しかも
ある。
Ckは、運動軌跡中第k類の動作タイプを示す。
は第k類動作タイプのモデルパラメーターを示す。
各動作タイプ確率モデル
は、GMMガウス混合モデルにより示し、各混合(mixture)のウエイトWk,m、及び各ガウス分布の期待値ベクトルベクトル・k,mと共変異数マトリックスモk,mを含む。
これらモデルパラメーターはみな、Expectation- Maximization(EM)演算法を通して、パラメーター値とウエイト値の見積もりを行う必要がある。
を訓練し、さらにガウス混合モデルにより、モデル化する。
その全体演算法は、以下の公式に示す。
内、
は、投影後の識別性空間中におけるパラメーターベクトルとモデルパラメーターを示す、識別性の分類時に、モデルの相似度計算は、識別性パラメーター空間に投影する確率モデル
により計算する。
内、Fx:根據F=maで、Fxは身体重心前後移動方向の時間に対する二次微分で、さらに身体質量により割って得られる。
Fy:作用力と反作用力に基づき、Fyは圧力感知パッドが受け取った瞬間圧力の総和で、感知区域面積により割って得られる。
よって、作用力と関節トルク、角度変化の関係は、以下の通りである。
の相関係数を最大とするため、
において、
の条件下で、
を最大とし、数学上で求める。
最大特徴値λ1が対応する特徴ベクトルは、a1で、その最大特徴値λ1は同時に、
の最大特徴値で、それは対応する特徴ベクトルは、求めていたb1である。
一、 新規性:
A. 二次元(2D)の圧力感知及び手足端点位置移動情報により、三次元(3D)に近い肢体動作空間と動態重心感知を推算することができる。
B. 手足の筋力と運動/身体能力の量化指標を提供することができる。
二、 進歩性:
A. オリジナリティがあり、しかも着用する感知器が少ない活動感知ソフトウエアに関する技術である。
B. 人体力学と手足モデルを結合し、筋力と運動/身体能力を正確に見積もることができる。
三、 産業上の利用可能性:
A. 経済的利益を備え、運動器材産業の運動/身体能力促進或いはリハビリに応用可能であるばかりか、老人介護にも運用でき、つまずきリスクを低下させるための重要な補助器材とすることができる。
10 感知モジュール
11 圧力探知ユニット
12 ポジション探知ユニット
13 処理ユニット
20 力量と運動軌跡探知モジュール
21 パラメーター計算モジュール
211 パラメーター取り込みユニット
212 人体力学モデルデータベース
22 動作軌跡識別モジュール
221 動作軌跡モデルデータベース
222 マッチユニット
223 運動/身体能力パラメーターデータベース
224 比較対照ユニット
225 通報ユニット
31 太もも
32 ふくらはぎ
33 足部末端点
34 固定端
35 ひざ関節
36 平面
C0 中心点
C1 剛性楕円
C11 連続線
C12 長軸
C13 短軸
C2 単位円
C21 単位移動
D1 投影方向
L1 第一脚部
L2 第二脚部
Fx X軸方向分力
FY Y軸方向分力
Lf 太もも長さ
Lt ふくらはぎ長さ
θH 臀部関節伸直-屈曲角度
θK ひざ関節伸直-屈曲角度
THip 臀部関節外力トルク
TKnee 臀部ひざ関節外力トルク
P1 身体重心
D 起立としゃがみこみ過程中の足底圧力中心の平均総移動長(cm)、ラケットスイング過程中の腕位置の平均総移動長(cm)
Dx X軸方向移動長(cm)
DY Y軸方向移動長(cm)
θd DとDxの挟角(゜)
LE 下腕長さ
Ls 上腕長さ
θs 肩関節とひじ角度
θE 上/下腕角度
Tshoulder 肩関節外力トルク
TElbow ひじ関節外力トルク
Claims (46)
- 感知モジュール、力量と運動軌跡探知モジュールを備え、
前記感知モジュールは、感知値を取得し、
前記力量と運動軌跡探知モジュールは、前記感知モジュールが取得した感知値を取り込み、手足の筋力及び関節力のパラメーター及び分類動作シリーズを見積もり、相対する運動/身体能力パラメーターを推算し、
前記力量と運動軌跡探知モジュールが探知する運動軌跡は、上肢或いは下肢のストレッチ動作の内の1種或いは1種以上の等長、等張動作を含むことを特徴とする手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。 - 前記手足とは、上肢或いは下肢の内の1種或いは1種以上を含むことを特徴とする請求項1に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 前記上肢ストレッチ動作は、重い物を持ち上げる、押す/引く、パンチング、ラケットスイング、ピッチングの内の1種或いは1種以上の動作を含むことを特徴とする請求項1に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 前記下肢ストレッチ動作は、片足あげ、片足スクワット、片足起立、両足起立の内の1種或いは1種以上の動作を含むことを特徴とする請求項1に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 前記感知モジュールは、前記圧力探知ユニット、前記ポジション探知ユニットの内の1種或いは1種以上の探知ユニットを通して、力量或いは運動軌跡感知値を得ることを特徴とする請求項1に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 前記圧力探知ユニットは、圧力マット、足パッド、或いは力プレートであることを特徴とする請求項5に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 前記ポジション探知ユニットは、1個或いは1個以上の加速度計或いはジャイロスコープであることを特徴とする請求項5に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 前記加速度計或いはジャイロスコープは、腕、ひじ関節、腰部、ひざ関節の内の1個或いは1個以上の部位に設置することを特徴とする請求項7に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 前記感知モジュールはさらに、処理ユニットを備え、感知値を取り込み、同期処理することを特徴とする請求項5に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 前記力量と運動軌跡探知モジュールは、パラメーター計算モジュール、動作軌跡識別モジュールを備え、
前記パラメーター計算モジュールは、前記感知モジュールが取得した感知値を取り込み、計算して、空間位置移動と手足末端受力の情報を描き出し、手足の筋力及び関節力のパラメーターを見積もり、
前記動作軌跡識別モジュールは、前記パラメーター計算モジュールが見積もったパラメーターと少なくとも1個の動作軌跡をマッチ計算し、動作軌跡分類動作シリーズに転換し、相対する運動/身体能力パラメーターを推算することを特徴とする請求項1に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。 - 前記パラメーター計算モジュールは、パラメーター取り込みユニットを含み、
前記パラメーター取り込みユニットは、前記感知モジュールが取得した感知値を取り込み、手足の筋力及び関節力のパラメーターを見積もることを特徴とする請求項10に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。 - 前記パラメーター計算モジュールは、人体力学モデルデータベースを含み、
前記人体力学モデルデータベースは、人体力学モデルデータを保存し、前記パラメーター計算モジュールのパラメーター見積もりの依拠とすることを特徴とする請求項10に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。 - 前記動作軌跡識別モジュールは、動作軌跡モデルデータベースを含み、
前記動作軌跡モデルデータベースは、少なくとも1種の動作軌跡を内蔵することを特徴とする請求項10に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。 - 前記動作軌跡モデルは、動作軌跡テンプレート、動作軌跡統計モデル、動作軌跡確率モデルの内の1種或いは1種以上であることを特徴とする請求項13に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 前記動作軌跡識別モジュールは、マッチユニットを含み、
前記マッチユニットは、前記パラメーター計算モジュールが見積もったパラメーターと動作軌跡とをマッチ計算し、対応する最適動作軌跡を求め、さらに最適動作軌跡を分類動作シリーズに転換し、相対する運動/身体能力パラメーターを推算することを特徴とする請求項10に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。 - 前記動作軌跡識別モジュールが行うマッチ計算は、距離、相似度の内の1種或いは1種以上のマッチ計算であることを特徴とする請求項10に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 前記動作軌跡識別モジュールはさらに、運動/身体能力パラメーターデータベースを含み、
前記運動/身体能力パラメーターデータベースは、動作軌跡、及びそれが相対する手足の筋力、ボディバランスの運動/身体能力パラメーター記録を保存し、前記動作軌跡識別モジュールが推算した運動/身体能力パラメーターと、比較対照を行うことを特徴とする請求項10に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。 - 前記動作軌跡識別モジュールはさらに、比較対照ユニットを含み、
前記比較対照ユニットは、推算した運動/身体能力パラメーターと運動/身体能力パラメーターデータベースが保存する運動/身体能力パラメーター記録の比較対照を行い、比較対照結果を出力することを特徴とする請求項17に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。 - 前記動作軌跡識別モジュールはさらに、通報ユニットを含み、
前記通報ユニットは、前記比較対照ユニットと電気的に連接し、比較対照結果を表示することを特徴とする請求項18に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。 - 前記通報ユニットは、携帯電話端末、PDA、コンピューター、スピーカー、アラーム、指示ランプ或いは音声/光表示効果を備える装置であることを特徴とする請求項19に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 前記通報ユニットと前記比較対照ユニットとは、ネットワークシステムにより連接することを特徴とする請求項19に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 前記パラメーターは、人体重心位置、両足重心位置、重心移動量、方向、速度、移動距離、相対位置、剛性係数、関節角度、関節角度変化量、手足筋力の内の1種或いは1種以上の数値であることを特徴とする請求項1に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 前記運動/身体能力パラメーターは、筋力、筋肉耐久力、敏捷度、柔軟性、瞬発力、速度、バランスの内の1種或いは1種以上の数値であることを特徴とする請求項1に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム。
- 手足の筋力と運動/身体能力探知方法は、以下を含み、
感知モジュールにより感知値を取得し、
力量と運動軌跡探知モジュールにより、前記感知モジュールが取得した感知値を取り込み、手足の筋力及び関節力のパラメーター及び分類動作シリーズを見積もり、相対する運動/身体能力パラメーターを推算し、
前記力量と運動軌跡探知モジュールが探知する運動軌跡は、上肢或いは下肢のストレッチ動作の内の1種或いは1種以上の等長、等張動作を含むことを特徴とする手足の筋力と運動/身体能力探知方法。 - 前記手足とは、上肢或いは下肢の内の1種或いは1種以上を含むことを特徴とする請求項24に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。
- 前記上肢ストレッチ動作は、重い物を持ち上げる、押す/引く、パンチング、ラケットスイング、ピッチングの内の1種或いは1種以上の動作を含むことを特徴とする請求項24に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。
- 前記下肢ストレッチ動作は、片足あげ、片足スクワット、片足起立、両足起立の内の1種或いは1種以上の動作を含むことを特徴とする請求項24に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。
- 前記感知モジュールは、前記圧力探知ユニット、前記ポジション探知ユニットの内の1種或いは1種以上の探知ユニットを通して、力量或いは運動軌跡感知値を得ることを特徴とする請求項24に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。
- 前記圧力探知ユニットは、圧力マット、足パッド、或いは力プレートであることを特徴とする請求項28に記載の手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム及び方法。
- 前記ポジション探知ユニットは、1個或いは1個以上の加速度計或いはジャイロスコープであることを特徴とする請求項28に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。
- 前記加速度計或いはジャイロスコープは、腕、ひじ関節、腰部、ひざ関節の内の1個或いは1個以上の部位に設置することを特徴とする請求項30に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。
- 前記感知モジュールはさらに、処理ユニットを備え、感知値を取り込み、同期処理することを特徴とする請求項28に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。
- 前記力量と運動軌跡探知モジュールは、パラメーター計算モジュールを含み、
前記パラメーター計算モジュールは、前記感知モジュールが取得した感知値を取り込み、計算して、空間位置移動と手足末端受力の情報を描き出し、手足の筋力及び関節力のパラメーターを見積もり、
動作軌跡識別モジュールは、前記パラメーター計算モジュールが見積もったパラメーターと少なくとも1個の動作軌跡を、マッチ計算し、動作軌跡分類動作シリーズに転換し、相対する運動/身体能力パラメーターを推算することを特徴とする請求項24に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。 - 前記パラメーター計算モジュールは、パラメーター取り込みユニットを含み、
前記パラメーター取り込みユニットは、前記感知モジュールが取得した感知値を取り込み、手足の筋力及び関節力のパラメーターを見積もることを特徴とする請求項33に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。 - 前記パラメーター計算モジュールは、人体力学モデルデータベースを含み、
前記人体力学モデルデータベースは、人体力学モデルデータを保存し、前記パラメーター計算モジュールのパラメーター見積もりの依拠とすることを特徴とする請求項33に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。 - 前記動作軌跡識別モジュールは、動作軌跡モデルデータベースを含み、
前記動作軌跡モデルデータベースは、少なくとも1種の動作軌跡を内蔵することを特徴とする請求項33に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。 - 前記動作軌跡モデルは、動作軌跡テンプレート、動作軌跡統計モデル、動作軌跡確率モデルの内の1種或いは1種以上であることを特徴とする請求項36に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。
- 前記動作軌跡識別モジュールは、マッチユニットを含み、
前記マッチユニットは、前記パラメーター計算モジュールが見積もったパラメーターと動作軌跡とをマッチ計算し、対応する最適動作軌跡を求め、さらに最適動作軌跡を、分類動作シリーズに転換し、相対する運動/身体能力パラメーターを推算することを特徴とする請求項33に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。 - 前記動作軌跡識別モジュールが行うマッチ計算は、距離、相似度の内の1種或いは1種以上のマッチ計算であることを特徴とする請求項33に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。
- 前記動作軌跡識別モジュールはさらに、運動/身体能力パラメーターデータベースを含み、
前記運動/身体能力パラメーターデータベースは、動作軌跡、及びそれが相対する手足の筋力、ボディバランスの運動/身体能力パラメーター記録を保存し、前記動作軌跡識別モジュールが推算した運動/身体能力パラメーターと、比較対照を行うことを特徴とする請求項33に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。 - 前記動作軌跡識別モジュールはさらに、比較対照ユニットを含み、
前記比較対照ユニットは、推算した運動/身体能力パラメーターと運動/身体能力パラメーターデータベースが保存する運動/身体能力パラメーター記録の比較対照を行い、比較対照結果を出力することを特徴とする請求項40に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。 - 前記動作軌跡識別モジュールはさらに、通報ユニットを含み、
前記通報ユニットは、前記比較対照ユニットと電気的に連接し、比較対照結果を表示することを特徴とする請求項41に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。 - 前記通報ユニットは、携帯電話端末、PDA、コンピューター、スピーカー、アラーム、指示ランプ或いは音声/光表示効果を備える装置であることを特徴とする請求項42に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。
- 前記通報ユニットと前記比較対照ユニットとは、ネットワークシステムにより連接することを特徴とする請求項42に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。
- 前記パラメーターは、人体重心位置、両足重心位置、重心移動量、方向、速度、移動距離、相対位置、剛性係数、関節角度、関節角度変化量、手足筋力の内の1種或いは1種以上の数値であることを特徴とする請求項24に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。
- 前記運動/身体能力パラメーターは、筋力、筋肉耐久力、敏捷度、柔軟性、瞬発力、速度、バランスの内の1種或いは1種以上の数値であることを特徴とする請求項24に記載の手足の筋力と運動/身体能力探知方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW098133931 | 2009-07-10 | ||
TW098133931A TWI455705B (zh) | 2009-10-07 | 2009-10-07 | 肢段肌力與運動體適偵知系統及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011078731A JP2011078731A (ja) | 2011-04-21 |
JP5005055B2 true JP5005055B2 (ja) | 2012-08-22 |
Family
ID=43823738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010042839A Active JP5005055B2 (ja) | 2009-10-07 | 2010-02-26 | 手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム及び方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8246555B2 (ja) |
JP (1) | JP5005055B2 (ja) |
TW (1) | TWI455705B (ja) |
Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8647287B2 (en) | 2008-12-07 | 2014-02-11 | Andrew Greenberg | Wireless synchronized movement monitoring apparatus and system |
EP2572639B1 (en) * | 2010-05-17 | 2016-09-14 | Osaka University | Muscle tone measuring apparatus |
US20120165703A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Paul William Bottum | Preempt Muscle Map Screen |
CN106418870B (zh) | 2011-02-07 | 2019-10-22 | 新平衡运动公司 | 用于监视运动表现的系统和方法 |
US10363453B2 (en) | 2011-02-07 | 2019-07-30 | New Balance Athletics, Inc. | Systems and methods for monitoring athletic and physiological performance |
JP5742423B2 (ja) * | 2011-04-21 | 2015-07-01 | 学校法人立命館 | 下肢筋力の余裕度を求めるための方法、及びこれに用いる下肢筋力評価装置 |
US8840527B2 (en) * | 2011-04-26 | 2014-09-23 | Rehabtek Llc | Apparatus and method of controlling lower-limb joint moments through real-time feedback training |
DE102011121259B3 (de) | 2011-12-15 | 2013-05-16 | Fabian Walke | Verfahren und Vorrichtung zur mobilen Trainingsdatenerfassung und Analyse von Krafttraining |
US9833173B2 (en) | 2012-04-19 | 2017-12-05 | Abraham Carter | Matching system for correlating accelerometer data to known movements |
TWI464696B (zh) * | 2012-09-12 | 2014-12-11 | Ind Tech Res Inst | 動作比對方法與動作比對系統 |
US9687720B2 (en) * | 2014-06-03 | 2017-06-27 | Strength Master Fitness Tech Co., Ltd. | Apparatus and method for detecting sports biomechanical information |
WO2015188867A1 (de) * | 2014-06-12 | 2015-12-17 | Gaia Ag | Analyse und bewertung der qualität von körperbewegungen |
US10223931B1 (en) * | 2014-09-05 | 2019-03-05 | Fusionetics, LLC | Systems and methods for compensation analysis and targeted, corrective program generation |
JP2017045160A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 技能指導検証システムおよび技能指導検証プログラム |
JP6163635B2 (ja) * | 2015-10-21 | 2017-07-19 | 国立大学法人 筑波大学 | 評価情報提供システムおよび評価情報提供方法 |
KR101963624B1 (ko) * | 2016-06-29 | 2019-03-29 | 한국과학기술연구원 | 무릎의 운동 능력 평가 시스템 및 방법 |
CN108014483B (zh) * | 2016-11-03 | 2022-03-08 | 财团法人工业技术研究院 | 动作评估方法与系统 |
TWI677322B (zh) * | 2016-11-24 | 2019-11-21 | 財團法人金屬工業研究發展中心 | 肌力分級檢測裝置及方法 |
TWI631934B (zh) | 2017-03-08 | 2018-08-11 | 國立交通大學 | 估測騎乘自行車之受測者下肢運動狀態的方法及系統 |
DE102017114290A1 (de) * | 2017-06-27 | 2018-12-27 | ReActive Robotics GmbH | Messverfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Längenverhältnisse, der Position und/oder des Bewegungsradius der unteren Extremitäten eines bettpflichtigen Patienten |
CN107411751A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-12-01 | 深圳射弧科技有限公司 | 一种灵敏素质测试训练系统 |
CN108665956A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-10-16 | 陈燕 | 体能和肌肉能力的综合评估系统及方法 |
CN110833420A (zh) | 2018-08-15 | 2020-02-25 | 财团法人工业技术研究院 | 运动状态评估方法 |
TWI714948B (zh) * | 2018-08-15 | 2021-01-01 | 財團法人工業技術研究院 | 運動狀態評估方法 |
JP6756787B2 (ja) * | 2018-08-27 | 2020-09-16 | 本田技研工業株式会社 | 筋力特性取得方法、及び、筋力特性取得装置 |
CN109793500B (zh) * | 2019-01-24 | 2021-10-01 | 河南省人民医院 | 膝关节负荷力学分析装置 |
CN110301923B (zh) * | 2019-07-01 | 2020-08-04 | 清华大学 | 应用于肌肉拉伸力学性能测试的桥式机构微测量系统 |
CN110755070B (zh) * | 2019-08-28 | 2022-07-05 | 北京精密机电控制设备研究所 | 基于多传感器融合的下肢运动位姿快速预测系统及方法 |
US11559724B2 (en) | 2019-12-03 | 2023-01-24 | David Lowell Norfleet-Vilaro | System to determine and dictate individual exercise thresholds to maximize desired neurological response |
KR102421547B1 (ko) * | 2020-06-19 | 2022-07-20 | 고려대학교 산학협력단 | 근감소증 진단 플랫폼 및 이를 이용한 근감소증 분석 방법 |
CN112617836B (zh) * | 2021-01-05 | 2023-06-06 | 悦动奇点(北京)健康科技有限公司 | 一种人体下肢爆发力的评估方法及装置 |
KR102642316B1 (ko) * | 2021-05-12 | 2024-03-04 | 동국대학교 산학협력단 | 근력 평가 장치 및 근력 평가 방법 |
CN113303764B (zh) * | 2021-05-25 | 2022-11-01 | 上海博灵机器人科技有限责任公司 | 一种检测感兴趣对象的肌肉健康状态的系统 |
WO2023079942A1 (ja) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | 学校法人浪商学園 | 下肢制御能力測定装置、下肢制御能力測定システム、下肢制御能力測定プログラム、下肢制御能力測定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、及び下肢制御能力測定方法 |
TWI801097B (zh) * | 2022-01-18 | 2023-05-01 | 新世紀產品股份有限公司 | 復健動作指導協助器 |
CN117437392B (zh) * | 2023-12-15 | 2024-03-26 | 杭州锐健医疗科技有限公司 | 交叉韧带止点标记及其模型训练的方法和关节镜系统 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5790256A (en) | 1992-06-23 | 1998-08-04 | Footmark, Inc. | Foot analyzer |
US5401299A (en) | 1993-02-26 | 1995-03-28 | Crs Industries, Inc. | Air purification apparatus |
TW342870U (en) | 1995-05-09 | 1998-10-11 | Tong Lung Metal Ind Co Ltd | Structure for tube-shaped lock |
US6846270B1 (en) * | 1999-02-25 | 2005-01-25 | Grant Etnyre | Method and apparatus for assisting or resisting postures or movements related to the joints of humans or devices |
JP2001061817A (ja) | 1999-08-27 | 2001-03-13 | Japan Science & Technology Corp | 個人識別方法及び個人識別プログラムを記録した記録媒体 |
AU2002255568B8 (en) * | 2001-02-20 | 2014-01-09 | Adidas Ag | Modular personal network systems and methods |
US7254516B2 (en) * | 2004-12-17 | 2007-08-07 | Nike, Inc. | Multi-sensor monitoring of athletic performance |
US20070118044A1 (en) * | 2005-07-18 | 2007-05-24 | Mega Elektroniikka Oy | Method and device for identifying; measuring and analyzing abnormal neurological responses |
US7478009B2 (en) * | 2005-07-29 | 2009-01-13 | Wake Forest University Health Sciences | Apparatus and method for evaluating a hypertonic condition |
TWI275045B (en) | 2005-09-29 | 2007-03-01 | Univ Nat Cheng Kung | Method for detecting event of falling |
FI20055544L (fi) * | 2005-10-07 | 2007-04-08 | Polar Electro Oy | Menetelmä, suoritemittari ja tietokoneohjelma suorituskyvyn määrittämiseksi |
US8626472B2 (en) * | 2006-07-21 | 2014-01-07 | James C. Solinsky | System and method for measuring balance and track motion in mammals |
JP4925284B2 (ja) | 2006-10-26 | 2012-04-25 | パナソニック株式会社 | 健康測定装置 |
TW200821015A (en) | 2006-11-15 | 2008-05-16 | Cycling & Amp Health Tech Industry R & Amp D Ct | Dynamic posture balance training system |
TWM319674U (en) | 2007-02-09 | 2007-10-01 | Son-Jyh Lin | Auxiliary measuring, information integration system for foot shape and foot pressure of foot |
US20090076419A1 (en) | 2007-05-23 | 2009-03-19 | Cybernet Systems Corporation | Loss-of-balance and fall detection system |
TWM329450U (en) * | 2007-08-07 | 2008-04-01 | Nat Univ Chin Yi Technology | Electronical fitness testing device |
US8221290B2 (en) * | 2007-08-17 | 2012-07-17 | Adidas International Marketing B.V. | Sports electronic training system with electronic gaming features, and applications thereof |
JP2009082428A (ja) | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 運動処方提案装置 |
TWM342870U (en) | 2008-05-23 | 2008-10-21 | Yu-Yu Chen | Integration module of exercise signal and information signal |
US20100184564A1 (en) * | 2008-12-05 | 2010-07-22 | Nike, Inc. | Athletic Performance Monitoring Systems and Methods in a Team Sports Environment |
-
2009
- 2009-10-07 TW TW098133931A patent/TWI455705B/zh active
-
2010
- 2010-01-29 US US12/696,396 patent/US8246555B2/en active Active
- 2010-02-26 JP JP2010042839A patent/JP5005055B2/ja active Active
-
2012
- 2012-07-10 US US13/545,723 patent/US8523741B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8523741B2 (en) | 2013-09-03 |
US8246555B2 (en) | 2012-08-21 |
TW201113005A (en) | 2011-04-16 |
TWI455705B (zh) | 2014-10-11 |
US20110082394A1 (en) | 2011-04-07 |
US20120289868A1 (en) | 2012-11-15 |
JP2011078731A (ja) | 2011-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5005055B2 (ja) | 手足の筋力と運動/身体能力のモニタリングシステム及び方法 | |
US11745056B2 (en) | Motivative exercise training device for realizing automatic assessment of the optimal exercise information | |
EP2585835A1 (en) | Method of monitoring human body movement | |
Lv et al. | Evaluation of Kinect2 based balance measurement | |
Majumder et al. | A multi-sensor approach for fall risk prediction and prevention in elderly | |
Varela et al. | A kinematic characterization of human walking by using CaTraSys | |
Karime et al. | Tele-Wobble: A telerehabilitation wobble board for lower extremity therapy | |
JP6649323B2 (ja) | 歩行解析システム及び方法 | |
JP6844284B2 (ja) | 歩容の評価方法 | |
Gauthier et al. | Human movement quantification using Kinect for in-home physical exercise monitoring | |
JP2019154489A (ja) | 運動能力評価システム | |
Eguchi et al. | Estimation of vertical ground reaction force using low-cost insole with force plate-free learning from single leg stance and walking | |
JP6958739B2 (ja) | 関節障害リスク評価装置、システム、方法およびプログラム | |
JP2020120807A (ja) | 転倒リスク評価装置、転倒リスク評価方法及び転倒リスク評価プログラム | |
TWI502389B (zh) | 生物力學分析系統與方法 | |
Yang | Low-cost experimental system for center of mass and center of pressure measurement (June 2018) | |
JP2020151470A (ja) | 歩行評価装置、歩行評価方法およびプログラム | |
Cvetković et al. | Towards human energy expenditure estimation using smart phone inertial sensors | |
JP6079585B2 (ja) | 歩容のバランス評価装置 | |
Tedesco et al. | Inertial sensors-based lower-limb rehabilitation assessment: A comprehensive evaluation of gait, kinematic and statistical metrics | |
JP6738249B2 (ja) | 歩行分析方法及び歩行分析装置 | |
JP7465842B2 (ja) | 作業支援システム | |
TWI796035B (zh) | 生物力學評量系統,其生物力學感測裝置及生物力學評量平台 | |
TWI823561B (zh) | 多模感知協同訓練系統及多模感知協同訓練方法 | |
US20230140585A1 (en) | Multiple sensor-fusing based interactive training system and multiple sensor-fusing based interactive training method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120124 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120424 |
|
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: 20120515 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120522 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150601 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5005055 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |