行動識別と運動量計測のための携帯型センサシステム

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555394
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 猪岡 光 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (20006191)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐川 貢一 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (30272016) ; 大場 光太郎 東北大学, 工学部, 助手 (70221835) ; 石原 正 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (10134016)
• Keywords: 歩行 / 行動識別 / 加速度 / クラスタリング / デッドレコニング / 実験 / 心臓病 / 運動量

Research Abstract

本研究は,身体に装着した加速度センサの情報のみを使用して人間の行動識別と歩行形態判別を行い,判別結果をホルダー心電計に書き込むことが可能な携帯型センサシステムを開発することを目的とする.本研究の特徴は,予め種々の動作時の加速度波形をクラスタリング分析によって分類し,測定された波形と比較することによって行動携帯を識別する.そして,分類された行動形態に応じて消費エネルギを算出する.また,このような処理を実時間で行うことによって,記録する情報量を減少させることが可能である.実用化後は,心電図の行動の情報とを組み合わせて診断することが可能となり,心臓病の定量的な診断,薬剤の治療効果判定にも極めて有効となる.さらに,心臓病患者が安全に運動を行うための,運動量計測モニタとしても有効であると考える.
平成7年度では,以下のことを行った.
1.小型CPUボードを使用した身体加速度計測装置を使用し,歩行,椅子への着席,立ち上がりなどの基本的な動作を行ったときの胸部加速度を測定した.
2.デットレコニングによって,人間の歩行経路を修正する手法を提案した.また,人間の行動遷移ルールに基づき,臥位状態,歩行状態,椅子への着席や立ち上がりなどの基本的な動作を推定するためのアルゴリズムを提案した.
3.心電図波形と行動形態および運動量との関係を把握するために,行動識別の結果をホルター心電計に記録し,従来の心電図解析装置に適用可能な波形の出力方法を提案した.
平成8年度では,平成7年度に開発した実験装置を使用して心臓病患者を対象とした行動形態判別の実験を行う.また,開発した実験装置をさらにに小型軽量化することを考える.

Research Products

• [Publications] 鈴木明宏: "無拘束計測装置を用いた行動分析システム-行動推定法-" 日本人間工学会第36回大会講演集. 1. 302-303 (1995)
• [Publications] 高橋隆行: "歩行運動の無拘束計測のための歩行形態分析アルゴリズム" 医用電子と生体工学. 33-2. 125-134 (1995)
• [Publications] 高橋隆行: "日常生活における歩行運動の無拘束計測" 第16回バイオメカニズム学術講演会予稿集. 1. 253-256 (1995)