JP5386253B2 - 歩行診断支援システム、歩行パターン生成装置、歩行パターン生成プログラム、及び歩行パターン生成方法 - Google Patents
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Description
先ず、図1を参照して、本実施形態における歩行診断支援システムSの構成及び機能等について説明する。
歩行補助装置1は、センサー群と、制御部18と、フラッシュメモリ2が接続される通信I/F(インターフェイス)部19と、スピーカ20と、患者の両足の膝関節を屈曲及び伸展させ、且つ患者の股関節を屈曲及び伸展させる駆動機構21(右足用と左足用とが左右対象に存在)と、を有する。
歩行診断支援装置3は、図1に示すように、例えばハードディスクドライブ等から構成された記憶部31、CPU,ROM,及びRAM等から構成された制御部32、フラッシュメモリ2が接続される通信I/F部33、キーボード及びマウス等から構成された操作部34、及びディスプレイ35等を備える。
次に、本実施形態における歩行診断支援システムSの動作について説明する。この動作の前提として、患者のリハビリテーションにおいて、医師により操作部34から患者の年齢、性別、及び体格が指定されることにより、当該指定された患者の年齢、性別、及び体格に合う歩行パターンデータが歩行パターンデータベース311から特定され、当該歩行パターンデータが歩行補助装置1にセットされるものとする。
先ず、図4等を参照して、実施例1における動作について説明する。実施例1は、医師が患者の歩行動作ログから計画歩行パターンを作成する場合における例である。
次に、図6等を参照して、実施例2における動作について説明する。実施例2は、歩行アドバイスを示すメッセージがリハビリテーション実施中にリアルタイムに患者に対して報知される場合における例である。
腿部圧力データ、脛部圧力データ、足底圧力データ、又はモータ負荷データに基づいて、歩行アドバイスを示すメッセージを報知するように構成してもよい。例えば、取得された人体傾きデータに示される傾き角度が閾値以上である場合には、もう少し体を起して歩行することを促すメッセージが報知される。
2 フラッシュメモリ
3 歩行診断支援装置
11 膝関節角度センサー
12 股関節角度センサー
13 人体傾きセンサー
14 腿部圧力センサー
15 脛部圧力センサー
16 足底圧力センサー
17 モータ負荷検出センサー
18 制御部
19 通信I/F部
20 スピーカ
21 駆動機構
31 記憶部
32 制御部
33 通信I/F部
34 操作部
35 ディスプレイ
S 歩行診断支援システム
Claims (14)
- 人の膝関節の屈曲角度の時系列的な変化に基づく歩行パターンを示す歩行パターンデータを生成する歩行パターンデータ生成装置と、
人の体に取り付けられる歩行補助装置であって、前記人の膝関節を屈曲及び伸展させる駆動機構と、前記歩行パターンデータ生成装置から前記歩行パターンデータを取得し当該歩行パターンデータを用いて前記駆動機構を駆動制御する駆動制御部を有する歩行補助装置と、
人の体に取り付けられ、当該人の膝関節の屈曲角度を検出する膝関節角度センサーと、
を備える歩行診断支援システムにおいて、
前記歩行パターン生成装置は、
前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記膝関節角度センサーにより所定時間間隔で検出された前記膝関節の屈曲角度を示す屈曲角度データを取得する屈曲角度データ取得手段と、
前記取得された屈曲角度データに基づいて前記膝関節の屈曲角度の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示すると共に、当該屈曲角度データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示する表示手段と、
ユーザからの操作指示にしたがって前記ディスプレイ上に表示されている前記歩行パターンに基づいて新たな歩行パターンを示す新たな歩行パターンデータを生成する歩行パターンデータ生成手段と、
前記歩行補助装置が新たに用いる歩行パターンデータとして前記生成された新たな歩行パターンデータを当該歩行補助装置から取得可能な記憶媒体に記憶する歩行パターンデータ記憶手段と、
を備えることを特徴する歩行診断支援システム。 - 請求項1に記載の歩行診断支援システムにおいて、
前記歩行パターン生成手段は、前記歩行パターンを所定期間毎に段階的に前記新たな歩行パターンデータを生成し、
前記歩行パターンデータ送信手段は、前記新たな歩行パターンデータが生成される度に、当該新たな歩行パターンデータを前記歩行補助装置から取得可能な記憶媒体に記憶することを特徴とする歩行診断支援システム。 - 請求項1又は2に記載の歩行診断支援システムにおいて、
前記歩行診断支援システムは、人の体に取り付けられ、当該人の股関節の屈曲角度を検出する股関節角度センサーを更に備え、
前記歩行パターンは、前記膝関節の屈曲角度の時系列的な変化と、前記股関節の屈曲角度の時系列的な変化に基づくものであり、
前記屈曲角度データ取得手段は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記膝関節の屈曲角度を示す屈曲角度データと共に、前記股関節角度センサーにより所定時間間隔で検出された前記股関節の屈曲角度を示す屈曲角度データを取得し、
前記表示手段は、前記取得された屈曲角度データに基づいて前記膝関節及び前記股関節の屈曲角度の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示すると共に、当該屈曲角度データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示することを特徴とする歩行診断支援システム。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
前記屈曲角度データに基づく歩行アドバイスを示すメッセージを、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に報知するメッセージ報知装置を更に備えることを特徴する歩行診断支援システム。 - 請求項4に記載の歩行診断支援システムにおいて、
前記メッセージ報知装置は、
前記取得された屈曲角度データに基づく膝関節の屈曲角度の時系列的な変化を示すデータと、当該屈曲角度データの取得中に歩行補助装置により用いられた歩行パターンを示す歩行パターンデータとを比較して屈曲角度差又は時間差を算出する比較手段と、
前記算出された差が閾値以上であるか否か判別する判別手段と、
前記差が閾値以上であると判別された場合に、前記歩行アドバイスを示すメッセージを報知する報知手段と、
を備えることを特徴する歩行診断支援システム。 - 請求項1乃至5の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、当該体の傾きを検出する人体傾きセンサーを更に備え、
前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記人体傾きセンサーにより所定時間間隔で検出された前記体の傾きを示す人体傾きデータを取得する人体傾きデータ取得手段を更に備え、
前記表示手段は、前記人体傾きデータの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得された人体傾きデータに基づいて前記体の傾きの時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする歩行診断支援システム。 - 請求項1乃至6の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、当該人の腿部の圧力を検出する腿部圧力センサーを更に備え、
前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記腿部圧力センサーにより所定時間間隔で検出された前記腿部の圧力を示す腿部圧力データを取得する腿部圧力データ取得手段を更に備え、
前記表示手段は、前記腿部圧力データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得された腿部圧力データに基づいて前記腿部の圧力の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする歩行診断支援システム。 - 請求項1乃至7の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、当該人の脛部の圧力を検出する脛部圧力センサーを更に備え、
前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記脛部圧力センサーにより所定時間間隔で検出された前記脛部の圧力を示す脛部圧力データを取得する脛部圧力データ取得手段を更に備え、
前記表示手段は、前記脛部圧力データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得された脛部圧力データに基づいて前記脛部の圧力の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする歩行診断支援システム。 - 請求項1乃至8の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、当該人の足底の圧力を検出する足底圧力センサーを更に備え、
前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記足底圧力センサーにより所定時間間隔で検出された前記足底の圧力を示す足底圧力データを取得する足底圧力データ取得手段を更に備え、
前記表示手段は、前記足底圧力データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得された足底圧力データに基づいて前記足底の圧力の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする歩行診断支援システム。 - 請求項1乃至9の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、前記駆動機構における駆動モータの負荷を検出するモータ負荷検出センサーを更に備え、
前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記モータ負荷検出センサーにより所定時間間隔で検出された前記モータの負荷を示すモータ負荷データを取得するモータ負荷データ取得手段を更に備え、
前記表示手段は、前記モータ負荷データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得されたモータ負荷データに基づいて前記モータの負荷の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする歩行診断支援システム。 - 請求項1乃至10の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
ある人に対して最初に用いられる歩行パターンデータは、当該人の年齢、性別、及び体格に応じてデフォルト設定された歩行パターンのデータであることを特徴とする歩行診断支援システム。 - 請求項1乃至11の何れか一項に記載の歩行診断支援システムに備えられる歩行パターン生成装置。
- コンピュータを、請求項12に記載の歩行パターン生成装置として機能させることを特徴とする歩行パターン生成プログラム。
- 人の膝関節の屈曲角度の時系列的な変化に基づく歩行パターンを示す歩行パターンデータを生成する歩行パターンデータ生成装置と、
人の体に取り付けられる歩行補助装置であって、前記人の膝関節を屈曲及び伸展させる駆動機構と、前記歩行パターンデータ生成装置から前記歩行パターンデータを取得し当該歩行パターンデータを用いて前記駆動機構を駆動制御する駆動制御部を有する歩行補助装置と、
人の体に取り付けられ、当該人の膝関節の屈曲角度を検出する膝関節角度センサーと、
を備える歩行診断支援システムにおける歩行パターン生成方法であって、
前記歩行パターン生成装置が、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記膝関節角度センサーにより所定時間間隔で検出された前記膝関節の屈曲角度を示す屈曲角度データを取得するステップと、
前記歩行パターン生成装置が、前記取得された屈曲角度データに基づいて前記膝関節の屈曲角度の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示すると共に、当該屈曲角度データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示するステップと、
前記歩行パターン生成装置が、ユーザからの操作指示にしたがって前記ディスプレイ上に表示されている前記歩行パターンに基づいて新たな歩行パターンを示す新たな歩行パターンデータを生成するステップと、
前記歩行パターン生成装置が、前記歩行補助装置が新たに用いる歩行パターンデータとして前記生成された新たな歩行パターンデータを当該歩行補助装置から取得可能な記憶媒体に記憶するステップと、
を含むことを特徴する歩行パターン生成方法。
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