JP7148820B2 - 筋電位処理装置、筋電位処理方法および筋電位処理プログラム - Google Patents
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Description
図1を参照して、本発明の実施の形態に係る筋電位処理装置1を説明する。筋電位処理装置1は、自転車競技またはランニングなどの反復を繰り返す運動を行う運動者が、反復運動中の筋肉の動きの変化を捉えることが可能なデータを出力する。
筋電位取得部21は、電極2が取得した筋電位を取得して、取得された筋電位と、筋電位が取得された時間を対応づけた筋電位データ11を生成する。複数の電極から筋電位を取得した場合、筋電位取得部21は、各電極に対応する各筋肉について筋電位データ11を生成する。
前処理部22は、筋電位データ11の筋電位の値からノイズを除去して、ノイズ除去後の筋電位の値に基づいて、二乗平均平方根値を算出し、RMSデータ12を生成する。前処理部22は、筋電位データ11の所定時間毎の二乗平均平方根値を算出し、時間ごとの二乗平均平方根値を含む二乗平均平方根データ(RMSデータ12)を生成する。複数の筋肉の筋電位を取得した場合、前処理部22は、各筋肉についてRMSデータ12を生成する。
オンセット検出部23は、筋電位データ11のうち、運動者による反復運動により筋電位が大きくなったオンセット区間を検出する。オンセット検出部23は、筋電位データ11からノイズを除去する等の処理が行われたRMSデータ12を参照して、筋電位の出力が所定の閾値以上の時間方向の区間をオンセット区間として特定し、オンセットデータ13を出力する。オンセット検出部23は、RMSデータ12の所定の時間に対して、オンセット検出用の移動窓を設定し、移動窓内の二乗平均平方根値の平均が、閾値よりも高い場合、所定の時間は、オンセット部分と判定する。オンセット検出部23は、オンセット部分が連続する区間を、オンセット区間として特定し、オンセットデータ13を出力する。オンセット検出部23が検出したオンセット区間は、後述のオンオフ指標処理部25によって処理される。
オンセット検出部23は、閾値決定部24を備える。閾値決定部24は、オンセット区間を検出するための閾値を決定する。閾値決定部24が決定する閾値は、静的な閾値または動的な閾値である。
オンオフ指標処理部25は、オンセット検出部23が検出した各オンセット区間について、各オンセット区間における筋肉のオンオフの切り替えに要した時間を指標化したオンオフ指標を算出して出力する。オンオフ指標処理部25は、オンオフ指標算出部26とオンオフ指標出力部27を備える。
バランス指標処理部28は、筋電位取得部21が取得した各筋肉の筋電位に基づいて、反復運動中において用いられる各筋肉の増大量を比較するためのバランス評価値を算出する。さらにバランス指標処理部28は、ある時点における各筋肉のバランス評価値を比較して、その時点における各筋肉の増大量の偏りを示すバランス指標を出力する。バランス指標処理部28は、バランス評価値算出部29とバランス指標出力部30を備える。
オンセット検出部23は、オンセット検出用の移動窓の筋電位と閾値に基づいて、オンセット部分と判定する。
オンオフ指標処理部25が出力するオンオフ指標は、オンセット区間とオフセット区間の切り替えに要した時間を示す。オフセット区間は、オンセット区間以外の区間である。
バランス指標処理部28が出力するバランス指標は、各筋肉の筋電位の推移の同期の度合いに基づいて、算出される。
(その他の実施の形態)
上記のように、本発明の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなる。
2 電極
10 記憶装置
11 筋電位データ
12 RMSデータ
13 オンセットデータ
14 オンオフ指標データ
15 オンオフ指標平滑化データ
16 バランス評価値データ
20 処理装置
21 筋電位取得部
22 前処理部
23 オンセット検出部
24 閾値決定部
25 オンオフ指標処理部
26 オンオフ指標算出部
27 オンオフ指標出力部
28 バランス指標処理部
29 バランス評価値算出部
30 バランス指標出力部
901 CPU
902 メモリ
903 ストレージ
904 通信装置
905 入力装置
906 出力装置
Claims (7)
- 反復運動中の 運動者の所定の筋肉に設定された電極から取得した筋電位の時間経過を示す筋電位データを処理する筋電位処理装置であって、
所定の筋肉の筋電位データを記憶する記憶装置と、
所定時間毎の筋電位の二乗平均平方根値を算出し、バランス評価値算出用の移動窓内の前記二乗平均平方根値の平均値の時間的経過を時間微分した値を、前記所定の筋肉のバランス評価値として出力する処理を、複数の筋肉の各筋電位データのそれぞれについて繰り返し、前記複数の筋肉のそれぞれのバランス評価値に基づくバランス指標を出力するバランス指標処理部
を備えることを特徴とする筋電位処理装置。 - 前記バランス指標処理部は、
所定の時間における各筋肉のバランス評価値の最大値と最小値の差が大きい場合、前記所定の時間において筋肉のバランスが不適切であることを示すバランス指標を出力する
ことを特徴とする請求項1に記載の筋電位処理装置。 - 前記バランス指標処理部は、
所定の時間における各筋肉のバランス評価値について、他の筋肉のバランス評価値に比べて小さいバランス評価値の筋肉が、適切に動いていないことを示すバランス指標を出力する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の筋電位処理装置。 - 反復運動中の 運動者の所定の筋肉に設定された電極から取得した筋電位の時間経過を示す筋電位データを処理する筋電位処理装置であって、
複数の筋肉の筋電位データを記憶する記憶装置と、
各筋肉の筋電位の推移の同期の度合いに基づいて、バランス指標を出力するバランス指標処理部
を備え、
前記バランス指標処理部は、所定時間における各筋肉の筋電位の微分値の乖離度に基づいて、前記バランス指標を出力することを特徴とする筋電位処理装置。 - 反復運動中の 運動者の所定の筋肉に設定された電極から取得した筋電位の時間経過を示す筋電位データを処理する筋電位処理方法であって、
コンピュータが、所定の筋肉の筋電位データを記憶するステップと、
前記コンピュータが、所定時間毎の筋電位の二乗平均平方根値を算出し、バランス評価値算出用の移動窓内の前記二乗平均平方根値の平均値の時間的経過を時間微分した値を、前記所定の筋肉のバランス評価値として出力する処理を、複数の筋肉の各筋電位データのそれぞれについて繰り返し、前記複数の筋肉のそれぞれのバランス評価値に基づくバランス指標を出力するステップ
を備えることを特徴とする筋電位処理方法。 - 反復運動中の 運動者の所定の筋肉に設定された電極から取得した筋電位の時間経過を示す筋電位データを処理する筋電位処理方法であって、
コンピュータが、複数の筋肉の筋電位データを記憶するステップと、
前記コンピュータが、各筋肉の筋電位の推移の同期の度合いに基づいて、バランス指標を出力するステップ
を備え、
前記バランス指標を出力するステップは、所定時間における各筋肉の筋電位の微分値の乖離度に基づいて、前記バランス指標を出力することを特徴とする筋電位処理方法。 - コンピュータに、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の筋電位処理装置として機能させるための筋電位処理プログラム。
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