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公開番号2025101911
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219010
出願日2023-12-26
発明の名称上体部位の位置変化推定方法
出願人豊田合成株式会社,国立大学法人東海国立大学機構
代理人個人,個人
主分類A61B 5/11 20060101AFI20250701BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】推定対象者が歩行したときに、足裏の複数の部位毎にかかる力の経時変化を測定することで、上体の複数の部位毎の位置の経時変化を推定できるようにする。
【解決手段】提供者測定ステップS11では、データ提供者が歩行したときに、足裏の複数の部位毎にかかる力の経時変化を測定するとともに、上体における複数の部位毎の位置の経時変化を測定する。学習モデル作成ステップS12では、測定された力の経時変化と、位置の経時変化との関連性を学習して学習モデルを作成する。対象者測定ステップS13では、データ提供者の力測定に用いられた測定装置と共通の測定装置を用いて、推定対象者が歩行したときに、足裏の複数の部位毎にかかる力の経時変化を測定する。推定ステップS14では、測定された力の経時変化を、上記学習モデルに与えて、推定対象者の上体の複数の部位毎の位置の経時変化を推定する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
データ提供者が歩行したときに、前記データ提供者の足裏の複数の部位毎にかかる力の経時変化を測定するとともに、前記測定に同期して、前記データ提供者の上体における複数の部位毎の位置の経時変化を測定する提供者測定ステップと、
前記提供者測定ステップで測定された前記力の経時変化、及び前記位置の経時変化の関連性を学習して学習モデルを作成する学習モデル作成ステップと、
前記データ提供者の力測定に用いられた測定装置と共通の測定装置を用いて、推定対象者が歩行したときに、前記推定対象者の足裏の複数の部位毎にかかる力の経時変化を測定する対象者測定ステップと、
前記対象者測定ステップで測定された前記力の経時変化を、前記学習モデル作成ステップで作成された前記学習モデルに与えて、前記推定対象者の上体の複数の部位毎の位置の経時変化を推定する推定ステップと、
を備える、上体部位の位置変化推定方法。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記提供者測定ステップでは、前記上体における複数の部位として、複数箇所の関節の位置の経時変化が測定される、請求項１に記載の上体部位の位置変化推定方法。
【請求項３】
前記測定装置は、力センサの組み込まれたインソールを備え、
前記提供者測定ステップでは、前記データ提供者が、前記インソールの敷かれたシューズを履いて歩行し、足裏の複数の部位毎にかかる力の経時変化を前記力センサにより測定し、
前記対象者測定ステップでは、前記推定対象者が、前記インソールの敷かれたシューズを履いて歩行し、足裏の複数の部位毎にかかる力の経時変化を前記力センサにより測定する、請求項１又は請求項２に記載の上体部位の位置変化推定方法。
【請求項４】
前記提供者測定ステップ及び前記対象者測定ステップでは、前記インソールとして、踵の荷重のかかる部分及びつま先の荷重のかかる部分のそれぞれに前記力センサが組み込まれるとともに、前記踵及び前記つま先を結ぶ仮想線に対し内側及び外側となる部分のそれぞれに前記力センサが組み込まれたものが用いられ、各力センサにより、前記力の経時変化が測定される、請求項３に記載の上体部位の位置変化推定方法。
【請求項５】
前記力は圧力である、請求項１に記載の上体部位の位置変化推定方法。
【請求項６】
前記力は圧力であり、前記力センサは圧力センサである、請求項３に記載の上体部位の位置変化推定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、推定対象者の上体の複数の部位毎の位置が歩行に伴いどのように経時変化するかを推定する、上体部位の位置変化推定方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、運動器の障害による要介護の状態や要介護リスクの高い状態である運動器症候群が社会問題となっている。運動器症候群を早期に発見するために、運動器症候群の判定に関する技術開発が進められている。例えば、特許文献１には、被測定者の歩行状態の変化を簡易に把握することのできるシステムが提案されている。
【０００３】
このシステムでは、足裏の複数の部位毎にかかる圧力を経時的に測定する。測定された測定情報から歩行状態に関連する特徴量を取得する。取得された特徴量に基づいて、歩行状態が所定のアラート対象の状態であるか否かを判定する。歩行状態が所定のアラート対象の状態であると判定された場合には、そのことを報知するようにしている。
【０００４】
上記システムによれば、被測定者は、測定部を装着した状態で歩行する。又は保護者等の他者は、被測定者に測定部を装着させて歩行させる。そして、上記被測定者又は上記他者は、アラート対象の状態であることの報知の有無を確認する。上記被測定者又は上記他者は、上記報知により、医療従事者による直接の診断を必要とせずに、被測定者の歩行状態がアラート対象の状態に変化したことを簡易に把握できる。そして、上記被測定者は、医療機関を受診する等の適切な対応を行うことができる。また、上記他者は、被測定者に対し、医療機関を受診させる等の適切な対応を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－１３７３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１は、歩行状態として専ら下肢の状態の変化を診断しようとするものである。しかし、近年では、下肢にとどまらず、上体の状態の変化、特に、複数の部位毎の位置の経時変化を推定したいといったニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための上体部位の位置変化推定方法の各態様を記載する。
［態様１］データ提供者が歩行したときに、前記データ提供者の足裏の複数の部位毎にかかる力の経時変化を測定するとともに、前記測定に同期して、前記データ提供者の上体における複数の部位毎の位置の経時変化を測定する提供者測定ステップと、前記提供者測定ステップで測定された前記力の経時変化、及び前記位置の経時変化の関連性を学習して学習モデルを作成する学習モデル作成ステップと、前記データ提供者の力測定に用いられた測定装置と共通の測定装置を用いて、推定対象者が歩行したときに、前記推定対象者の足裏の複数の部位毎にかかる力の経時変化を測定する対象者測定ステップと、前記対象者測定ステップで測定された前記力の経時変化を、前記学習モデル作成ステップで作成された前記学習モデルに与えて、前記推定対象者の上体の複数の部位毎の位置の経時変化を推定する推定ステップと、を備える、上体部位の位置変化推定方法。
【０００８】
データ提供者及び推定対象者が歩行した場合、足裏にかかる力は、上体の各部の位置の経時変化から影響を受けて、経時変化する。足裏の複数の部位毎にかかる力の経時変化と、上体における複数の部位毎の位置の経時変化との間には、対応関係が見られる。
【０００９】
上記方法によれば、足裏の力の経時変化が測定された推定対象者について、上体の複数の部位毎の位置の経時変化が、機械学習により推定される。
提供者測定ステップでは、データ提供者が歩行する。この際、データ提供者の足裏の複数の部位毎にかかる力の経時変化と、データ提供者の上体における複数の部位毎の位置の経時変化とが、同期した状態で測定される。
【００１０】
学習モデル作成ステップでは、提供者測定ステップで測定された力の経時変化と、位置の経時変化との関連性が学習される。すなわち、大量のデータの中に潜む、共通する特徴である法則（ルール）が見つけ出されることにより、学習モデルが作成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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