研究内容

居住空間における日常生活動作計測システム

 少子高齢化による介護労働力の減少から、健康寿命の延伸が推進されています。 転倒や疾患のリスクを知るための身体機能評価を目的として地域の運動計測会ではTimed Up and Goテストなどの様々な運動試験が実施されていますが、 普段と異なる環境下では自然な動作が行えず、本来の身体機能を評価することが困難です。
 そこで本研究では、歩行・階段歩行・立ち座り動作などの日常生活動作を対象とした日常的な身体機能評価を目的として、居住空間に導入可能な動作計測システムを提案しています。 プライバシ保護のためRGBデータは用いず、センサからの距離を表す深度データのみから独自のアルゴリズムで関節位置や角度の情報を推定し、居住者に負荷をかけない見守りシステムを構築しています。

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身体機能評価指標の開発

 高齢者に多い運動器疾患の一つである変形性膝関節症は早期介入が効果的である一方で、症状の進行を自覚しづらいといわれています。
 これに対し本研究では、日常生活動作計測システムで計測された情報を用いた身体の機微な変化の検出を目指しています。 動作計測システムを用いた大規模な測定会の実施により、変形性膝関節症をはじめとする運動器疾患の有無と取得された計測データを分析することで、変形性膝関節症のスクリーニングに有用な新しい評価指標を開発しています。

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ウェルネスインフィルの構築

 ウェルネスインフィルとは、間取りや家具の配置などの居住空間の設計および居住環境の制御により、居住者の日常生活中の動作をデザインするシステムのことを指します。
 階段の設計、段差や家具の高さおよび間取りなどの空間設計によって、日常生活動作時の身体の各部位にかかる負荷は変化します。 例えば、ある動作時に特に腰にかかる負荷が大きい場合は、毎日の繰り返しによっていつか腰を痛めてしまうかもしれません。 それを回避するヒントが居住空間の設計に隠されているのではないかという仮説に基づいて、居住者の動作に応じた適切な空間設計による、居住者の健康な生活の支援を目指しています。

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腰痛防止のための座位姿勢評価フィードバックシステム

 日本の腰痛有訴者は約2800万人に及びます。 腰痛発生の原因の一つとして不適切な姿勢の継続があり、姿勢が悪化すると肉体的だけでなく精神的にも悪影響をもたらすことが知られています。 先進国では職場における最も一般的な姿勢が座位であることから、長時間の不良な座位姿勢が腰痛の発生に寄与していると予想されます。
 腰痛を予防するためには、良い姿勢の維持を心がけることが重要ですが、良い姿勢の定義は骨格の違いや筋肉の付き方などにより個人で異なること、また椅子の高さや机の有無など周りの環境によって変化します。 そこで本研究では、センサで得られた情報から各関節にかかる負荷を推定し、個人や空間環境に応じて客観的な姿勢の評価を居住者にフィードバックするシステムを提案しています。

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集中力推定システム

 居住者情報の一つである集中力の定量化に関する研究です。昨今の世界情勢による在宅ワークやオンライン学習の急増により、年齢を問わず一人で仕事や勉強をする時間が増えています。 従来は教師が学習者の集中度合いなどの状態を把握し、臨機応変に学習内容や休憩時間などの教育プログラムを適宜調整していますが、教育のオンライン化による教師不在での学習では一律の学習内容と学習者自身によるスケジュール管理が必要であり、 特に年齢が低い学習者においては自主的な学習が難しいとされています。
 そこで本研究では、学習者の状態把握に有用な集中度合いを推定する手法を提案しています。本手法ではオンライン学習に必須であるPCに内蔵されたカメラから得られる情報のみを用いることで非接触で被験者を拘束せずに集中力の推定を試みています。

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