JP6127078B2 - 運動状態と心理状態判定方法、装置、及びプログラム - Google Patents
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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Description
また、緊張/リラックス状態を定量化する手法が知られており、例えば、心拍数変動の低周波数成分(LF: 0.05-0.15 Hz)と高周波数成分(HF: 0.15-0.4 Hz)を算出して、HFはリラックス度、LF/HFは緊張度、として評価する(非特許文献5)。
センシング部131は、一人ないし複数の対象から生体情報(運動信号及び心理信号)を計測する。生体情報をどのような手段で取得するかは問わない。
センシング部131は、一つないし複数の筋から、筋電位信号(生体電極)を計測する。さらに、センシング部131は、一箇所ないし複数の部位の加速度信号(加速度センサ)や圧力信号(圧力センサ)、関節角度信号(曲げセンサ)を計測することもできる。
センシング部131は、例えば心理状態を判定するために、自律神経活動を計測することもできる。例えば、センシング部131は、心電位信号(生体電極)や脈波(光センサ)を計測する。これにより、自律神経活動(興奮/リラックス)を検出できる。
<(運動)判定器132a>
判定器132aは、計測された筋電位データなどから、下記のような運動状態を判定する。
比較器132dは、運動状態の変化や良し悪しを判定するため、一人ないし複数の一次被検者から得られた情報と二次被検者から得られた情報とを比較する。
判定器132aは、心電位信号や脈波から得られる心拍数や血流の変動(ゆらぎ)を周波数解析することで自律神経状態(交感神経と副交感神経の活動のバランス=緊張/リラックス)を判定できる(例えば、非特許文献5)。緊張/リラックス状態を定量化する手法として、例えば、心拍数変動の低周波数成分(LF: 0.05-0.15 Hz)と高周波数成分(HF: 0.15-0.4 Hz)を算出して、HFはリラックス度、LF/HFは緊張度、として評価することができます。
<(心理状態)比較器132d>
比較器132dは、心理状態の変化や良し悪しを判定するため、一人ないし複数の一次被検者から得られた情報と二次被検者から得られた情報とを比較する。
比較器132dは、運動状態や自律神経状態を組み合わせることで、「自律神経状態と運動状態の関係性」を比較(判定)する。例えば、緊張すると、運動が乱れるなどの関係がわかる。
3.2 打者と対戦する状況(練習)
3.3 打者と対戦する状況(試合)
以上の状況から取得した以下のようなデータを、生体状態推定器として機能する状態判定部132に投入する。状態判定部132は、「3.1」、「3.2」、及び「3.3」を入力として直近の将来の投球パフォーマンスを推定するためのモデルを逐次更新する。
3.4.2 全身の筋活動パターンから推定される運動連鎖の効率
3.4.3 心拍変動から推定される自律神経活動バランス
3.4.4 投球速度、コントロールのばらつき等のパフォーマンス指標
<ユーザー使用例1:実戦場面を想定>
上記3.4.1〜3.4.4の情報は、二次被検者(データを測定されている本人)、および周囲の人間が常時モニターできる状態にある。つまり、フィードバック装置140が、上記3.4.1〜3.4.4の情報を出力する。
<ユーザー使用例2:試合で生じた課題を練習で克服する>
8.投手Aには、試合で普段の練習通りのパフォーマンスを発揮できないという課題がある((メンタルが影響しているのかもしれないが)フィジカルに原因があるのではないかと周囲の人間は推測している)。
筋電位で観測される筋活動の開始時刻から、その活動による身体部位の力学的運動の開始時刻までの間には、約100ミリ秒未満程度の時間遅延(電気力学的遅延)が存在する。したがって、筋電位信号PA(m)と加速度信号PB(m)との間には、この電気力学的遅延に相当する時間ずれが含まれる。したがって、この電気力学的遅延に相当する時間の分だけPA(m)repと加速度信号PA(m)repとの一方をずらしてPC mを計算してもよい。
110…筋電位センサー
120…心電位センサー
130…運動状態と心理状態判定装置
131…センシング部
132…状態判定部
140…フィードバック装置
132a…判定器
132b…運動状態と心理状態記憶部
132c…切り替え器
132d…比較器
Claims (9)
- 所定運動中の一次被検者から取得された少なくとも筋電位データと心電位データを含む一次生体情報に少なくとも基づき前記一次被検者の運動状態と心理状態を判定又は記憶し、前記所定運動中の二次被検者から取得された少なくとも筋電位データと心電位データを含む二次生体情報に基づき前記二次被検者の運動状態と心理状態を判定し、
前記一次被検者の運動状態と心理状態と前記二次被検者の運動状態と心理状態とを比較し比較結果を出力する運動状態と心理状態判定方法であって、
前記一次被検者と前記二次被検者とは、同一の被検者であり、
前記一次被検者の第1の心理状態は、試合中の第1の時間における前記所定運動中の前記一次被検者から取得された前記一次生体情報に含まれる心電位データに基づき判定するまたは判定されたものであり、前記二次被検者の第2の心理状態は、前記試合中の第2の時間における前記所定運動中の前記二次被検者から取得された前記二次生体情報に含まれる心電位データに基づき判定するものであり、前記第1の心理状態と前記第2の心理状態とを比較し、前記二次被検者の心理状態の変化を判定し、
また、前記第1の時間及び前記第2の時間よりも前に蓄積した前記一次被検者から取得された前記一次生体情報に含まれる筋電位データと心電位データの関係と、前記試合中の前記二次被検者から取得された前記二次生体情報に含まれる筋電位データと心電位データの関係を比較し、前記試合中の前記二次被検者の心電位データによる筋電位データへの影響を判定し、
さらに、前記第1及び第2の時間の筋電位データの差に基づき運動状態の変化の原因を判定する運動状態と心理状態判定方法。 - 前記一次被検者の運動状態と心理状態は、複数回の前記所定運動中の前記一次被検者からの一次生体情報に基づき判定するまたは判定されたものである請求項1に記載の運動状態と心理状態判定方法。
- 前記二次被検者の運動状態と心理状態は、複数回の前記所定運動中の前記二次被検者からの二次生体情報に基づき判定するものである請求項1又は2に記載の運動状態と心理状態判定方法。
- 前記一次被検者の運動状態と心理状態は、前記一次生体情報の統計に基づき判定するまたは判定されたものである請求項2又は3に記載の運動状態と心理状態判定方法。
- 前記二次被検者の運動状態と心理状態は、前記二次生体情報の統計に基づき判定するものである請求項2乃至4の何れかに記載の運動状態と心理状態判定方法。
- 前記一次被検者の筋電位データは、当該被検者の複数箇所からの筋電位データであり、前記二次被検者の筋電位データは、前記二次被検者の前記複数箇所からの筋電位データである請求項1乃至5の何れかに記載の運動状態と心理状態判定方法。
- 前記一次被検者の運動状態は、前記一次生体情報の前記複数箇所からの筋電位データの統計に基づき判定するまたは判定され、前記二次被検者の運動状態は、前記二次生体情報の前記複数箇所からの筋電位データの統計に基づき判定するものである請求項6に記載の運動状態と心理状態判定方法。
- 請求項1乃至7の何れか一つに記載の判定及び比較を実行する運動状態と心理状態判定装置。
- 請求項1乃至7の何れか一つに記載の判定及び比較をコンピュータに実行させるための運動状態と心理状態判定プログラム。
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