2014 Fiscal Year Research-status Report
歩行速度が著しく低下した高齢者においても利用可能な歩数計の開発
| Project/Area Number |
26350855
|
|---|
| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
|---|
Principal Investigator |
関根 正樹 大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 准教授 (50373494)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 歩数計 / 角速度 / 高齢者 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，数種類のMEMSセンサの情報を融合した歩数カウントアルゴリズムを構築し，17m/min（≒1.0km/h）以上の歩行速度では誤差10％以内，33m/min（≒2.0km/h）以上の歩行速度では誤差5％以内となる超低速度歩行に対応した歩数計の実現を目的とする．
本年度は，開発する歩数計のベースモデルとして，最新のMEMS技術で開発された加速度センサ，角速度センサ，地磁気センサを搭載した装着型動作計測装置を試作した．この計測装置の外形寸法と重量はそれぞれ63×37×16㎜，40gであり，ビデオカメラなど他の装置と同期して計測するための赤外線入力インターフェースを備え，計画していた仕様に沿ったものが完成した．
健常者対象12名を対象とし，試作した装着型動作計測装置とトレッドミルを用いて，速度0.5km/hから5km/hまでの歩行を0.5km/h刻みで計測した．同時に後方からビデオ撮影し，1歩1歩の動作と各種センサから得られる信号パターンの関係，歩行速度と信号パターンの関係について検討した．その結果，体軸周り（ヨー方向）の角速度を積分処理・フィルタ処理した信号は，1.0km/hの超低速度歩行でも1歩1歩が確認できるパターンとなることが確認された．また，腰背部中央と腰部左前方の体軸周りの角速度は類似した信号パターンとなり，体軸周りの角速度を利用する場合には装置を腰部周りに装着することで歩数が計数可能であることが示唆された．
また，パーキンソン病患者や脳卒中片麻痺患者の歩行や関連動作を計測し，それらの動作と得られる信号パターンについて検討した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り，歩数計のベースモデルとなる装着型動作計測装置の試作が完了し，健常者を対象とした超低速度での歩行動作の計測を実施した．
|
| Strategy for Future Research Activity |
試作した装着型動作計測装置を用いて，主に通所リハビリテーションを利用する高齢者を対象に歩行の計測を行う．被験者の同意が得られた場合に限り，脳卒中片麻痺患者，パーキンソン病患者，膝関節置換術や骨折経験者などの下肢に何らかの機能障害をもつ高齢者にも参加していただく．そのため，本実験では歩行速度が強制されるトレッドミルを用いず，平地にて往復50m程度の自由歩行（個人に適した歩行速度）とする．また，装着型動作計測装置による歩行計測と同時に，市販の歩数計と目視による歩数計数を行い，比較対象となる市販の歩数計の精度を確認する．
|
| Causes of Carryover |
差額が生じた主な理由は，装着型動作計測装置の台数を制限して試作したためである．
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
試作した計測装置は歩行や関連動作の計測に対して特に問題なく正常に動作することが確認されたため，差額を使用して臨床実験のための複製を行う．
|
