(57)【要約】【課題】運動開始のトリガーとなる刺激を適切に伝え、少ない刺激の数量で動作部位ごとに動かすべき方向を認識可能な運動支援システムを提供すること。【解決手段】使用者に装着され、順に動作する複数の刺激手段を有する刺激部と、使用者の身体の所定部位の動きを検知して検知信号を出力する一又は二以上のセンサー部と、前記センサー部の検知信号に基づいて、前記刺激手段を動作させる必要があるか否かを判定するフィードバック要否判定部と、前記センサー部の検知信号に基づいて、前記刺激手段を動作させるタイミングを演算するフィードバックタイミング演算部と、前記フィードバック要否判定部で前記刺激手段の動作が必要と判定された場合は、前記フィードバックタイミング演算部で演算されたタイミングで、前記刺激手段を動作させるフィードバック信号を生成するフィードバック信号生成部と、を備える。【選択図】      図１
2020174924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の運動に伴って該使用者に刺激を与える運動支援システムであって、
使用者に装着され、順に動作する複数の刺激手段を有する刺激部と、
使用者の身体の所定部位の動きを検知して検知信号を出力する一又は二以上のセンサー部と、
前記センサー部の検知信号に基づいて、前記刺激手段を動作させる必要があるか否かを判定するフィードバック要否判定部と、
前記センサー部の検知信号に基づいて、前記刺激手段を動作させるタイミングを演算するフィードバックタイミング演算部と、
前記フィードバック要否判定部で前記刺激手段の動作が必要と判定された場合は、前記フィードバックタイミング演算部で演算されたタイミングで、前記刺激手段を動作させるフィードバック信号を生成するフィードバック信号生成部と、
を備えたことを特徴とする運動支援システム。
【請求項２】
前記刺激部は、複数の刺激手段が直線的又は面的に配置され、前記フィードバック信号生成部は、所定位置の刺激手段から動作を開始し、順に隣の刺激手段を動作させるように前記フィードバック信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の運動支援システム。
【請求項３】
前記フィードバック判定部は、前記センサーから出力される検知信号の時間間隔に基づいて前記刺激手段を動作させる必要があるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の運動支援システム。
【請求項４】
前記刺激部は、刺激手段の動作量を記憶する手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の運動支援システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の運動支援システムにおいて、各刺激手段が連続的に動作する速度は、前記センサーから出力される検知信号の時間間隔に基づいて決定されることを特徴とする運動支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の歩行機能など運動機能を活性化させるシステムに係り、特に人間の運動を知覚機能にフィードバックすることにより人間の運動機能を活性化させることのできる運動支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、歩行アシストを目的としたロボティクス技術が数多く開発され、いろいろなメーカが独自に開発した歩行アシスト機器を市場に出している。このロボティクスを使用した歩行アシストの場合は動作をセンシングして、その動作を物理的にアシストするものであるが、現在の技術では位置、可動域、バランス、反応等を含めた身体運動を、個人差も含めて網羅することは難しい状況である。したがって、使用者の願うアシストができておらず、ロボティクス技術のみでは歩行改善に限界がある。
【０００３】
しかしながら、ロボティクスの物理的な歩行アシストのみに注目が集まり、歩行困難者に対して何をアシストすべきかという観点からの検討が必ずしも十分でない。たとえば、歩行者が何に困っているのか、どうなりたいのか、そのためにどういう技術が必要なのかという議論が全くなされていない。
【０００４】
上記の問題点は、ロボティクス技術を用いた歩行アシスト機能が人間の有する歩行機能と連動していないからであると考えられる。人間の有する歩行機能は、個人差があり、年齢や傷害の有無、あるいは障害の部位によっても異なる。
【０００５】
この人間の有する歩行機能を活用し、これを活性化すなわち目標とする動作ができるように改善することを基本として、その上で、例えば足がさらに上がるようにしたいなどの要求がある場合は、その部分のみにロボティクスの技術を適用するようにすれば、上記の問題点はかなり改善すると考えられる。
【０００６】
人間の有する歩行機能の活性化を目的とした歩行アシストに関する技術として、例えば、特許文献１には、歩行者の運動リズムを検出するセンサー部と、センサー部で検出された運動リズムの測定値を記録する記録部と、歩行者の運動リズムに関する目標値を設定する目標設定部と、測定値と目標値の差異に基づいてタイミング信号を生成するタイミング生成部と、タイミング生成部により生成されたタイミング信号に基づいて、歩行者が認識可能なリズム刺激を発生する刺激発生部とで構成された歩行介助システムが記載されている。この特許文献１の技術は、音、光、電気などの刺激によって歩行者を目標値に近いリズムで歩行させて歩行運動の改善を図るものである。
【０００７】
また特許文献２には、患脚の進行方向加速度及び鉛直方向加速度を検出する２軸加速度センサーと膝軸周りの角速度を検出する１軸角速度センサーとを備え、個々の患者の患脚を目視した離床タイミングを教師信号として学習させたニューラルネットワークにより、様々な歩容の下垂足患者の離床タイミングを高精度に推定して、タイミング良く電気刺激を発生する歩行補助装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１０２１５６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２７２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記の従来技術は、所定のタイミングで、単発で刺激信号が出力されるものである。このためユーザは、刺激を感知した部位を動かすことはできても、その方向が正しかったか否かを知得することは困難であった。
【００１０】
また、運動において身体の筋肉はそれぞれ連動しながら複雑な動きをする。タイミングの到来の都度夫々の部位に刺激を与えていたのでは刺激すべき部位の数が増えると刺激の数量が多くなり過ぎて効果が低減する。したがって如何に少ない刺激で効果的に所望の動作を可能にするかが問題となる。
【００１１】
さらに、上記の従来技術は、歩行中のユーザに対して刺激を発生するものであるが、歩行障害の程度によっては、歩行開始時すなわち停止状態から動作状態に移るのが困難な場合も少なくない。
【００１２】
本発明は、上記の問題に対処してなされたものであり、運動開始のトリガーとなる刺激を適切に伝え、少ない刺激の数量で動作部位ごとに動かすべき方向を認識可能な運動支援システムを提供することを目的とする
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本開示に係る運度支援システムは、使用者の運動に伴って該使用者に刺激を与える運動支援システムであって、
使用者に装着され、順に動作する複数の刺激手段を有する刺激部と、
使用者の身体の所定部位の動きを検知して検知信号を出力する一又は二以上のセンサー部と、
前記センサー部の検知信号に基づいて、前記刺激手段を動作させる必要があるか否かを判定するフィードバック要否判定部と、
前記センサー部の検知信号に基づいて、前記刺激手段を動作させるタイミングを演算するフィードバックタイミング演算部と、
前記フィードバック要否判定部で前記刺激手段の動作が必要と判定された場合は、前記フィードバックタイミング演算部で演算されたタイミングで、前記刺激手段を動作させるフィードバック信号を生成するフィードバック信号生成部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本開示では、フィードバック要否判定部とフィードバックタイミング演算部とを独立して実行する。フィードバック要否判定部では、刺激手段の動作が必要と判定された場合にのみフィードバックタイミング演算部で演算されたタイミングで刺激手段を動作させる。これにより、これにより使用者は、本来の動作ができているかどうかを正確に知得することができる。
【００１５】
好ましくは、前記刺激部は、複数の刺激手段が直線的又は面的に配置され、前記フィードバック信号生成部は、所定位置の刺激手段から動作を開始し、順に隣の刺激手段を動作させるように前記フィードバック信号を生成するようにすると良い。より好ましくは、刺激手段の動作として、刺激の方向と刺激の数を可変にすると良い。
【００１６】
これにより、使用者に撫でるような感覚を与えることができ、使用者は本来の動作方向や本来の動作からのずれの程度を知ることができる。
【００１７】
特に、前記フィードバック判定部は、前記センサーから出力される検知信号の時間間隔に基づいて前記刺激手段を動作させる必要があるか否かを判定すると良い。これにより、例えば使用者の運動の周期や、複数のセンサーによる使用者の身体部位の動作タイミングの時間差等に基づいて、矯正が必要かどうかを判定する。
【００１８】
なお、使用者の身体に装着する刺激部は、刺激手段の動作量（刺激量）を記憶する手段を備え、該刺激量は外部から設定可能にすると良い。
【００１９】
また、本開示にかかわる運動支援システムは、各刺激手段が連続的に動作する速度は、前記センサーから出力される検知信号の時間間隔に基づいて決定されることを特徴とする。これにより、使用者の動作速度に合わせて、刺激部を動作させて効果的に運動を矯正することが可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、フィードバック要否判定部とフィードバックタイミング演算部とを独立して実行し、フィードバック要否判定部では、刺激手段の動作が必要と判定された場合にフィードバックタイミング演算部で演算されたタイミングで刺激手段を動作させるので、運動開始のトリガーとなる刺激を適切に伝え、また動作の改善が必要なときのみ刺激を与えることができる。
【００２１】
また、複数の刺激手段の夫々を、所定の方向へ順に時間差をおいて動作させることにより、使用者は対象部位について動かすべき方向や量を容易に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態によるシステム構成図である。
【図２】図１のフィードバック装置の構成図である。
【図３】図２のフィードバック装置の刺激手段の配置図である。
【図４】歩行時に脚が内転する場合の刺激手段の動作説明図である。
【図５】歩行のステージと刺激手段の動作例の説明図である。（その１）
【図６】歩行のステージと刺激手段の動作例の説明図である。（その２）
【図７】歩行のステージと刺激手段の動作例の説明図である。（その３）
【図８】演算処理装置３のフィードバック判断機能３２の処理手順を示すフローチャートである。
【図９Ａ】フィードバック判断機能の使用データ例の説明図であり、機械学習済みの歩行タイミングデータ（データ１）と歩行モデルデータ（データ２）の例である。
【図９Ｂ】フィードバック判断機能の使用データ例の説明図であり、センサデータ（データ３）の例である。
【図９Ｃ】フィードバック判断機能の使用データ例の説明図であり、ニューラルネットワーク処理によるタイミング分析データ（データ４）の例である。
【図９Ｄ】フィードバック判断機能の使用データ例の説明図であり、ニューラルネットワーク処理による歩行分析データ（データ５）の例である。
【図９Ｅ】フィードバック判断機能の使用データ例の説明図であり、フィードバック部位を示すデータの例である。
【図１０】ニューラルネットワーク処理（タイミング分析）で演算したタイミングと、ニューラルネットワーク処理(歩行分析)の演算結果による刺激信号の出力タイミングとの関係の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、歩行運動を例に本実施の形態による運動支援システムについて説明する。
運動支援システム１は、図１に示すように、基本的にセンサー装置２、演算処理装置３、フィードバック装置４で構成される。また、演算処理装置３は種々の機能を実行する演算部とデータを記憶する記憶部を有しており、通信ネットワーク６を介して、運動データを収集して、運動モデルのパラメータを演算するサーバ装置５と繋がる。
【００２４】
演算処理装置３は、サーバ装置５と通信するデータ送受信機能３３、センサー装置２から時刻、加速度、ジャイロ、地磁気等のデータを収集し、ユーザの所定部位の３次元加速度や各軸の回転運動を取得するデータ取得機能３１、サーバ装置５からダウンロードしたパラメータ（フィードバック判断パラメータ）等を用いてフィードバックの要否を判定し、フィードバック要の場合はフィードバック装置４に対してフィードバック指令を出力するフィードバック判断機能３２を備える。演算処理装置３は、専用のコンピュータ装置であっても良いが、たとえば、スマートフォン等の汎用の携帯端末を用いることもできる。
【００２５】
図２はフィードバック装置４の構成図である。この図に示すように、フィードバック装置４は、複数の刺激手段ａ１〜ａ５を有する刺激部４１を備えている。この刺激手段ａ１〜ａ５から出力される刺激は電気や振動刺激でも良いし、空気圧を可変制御した圧力刺激であっても良い。フィードバック判断機能３２から出力される指令（フィードバック指示）により、所定の順序で刺激手段ａ１〜ａ５が動作し、ユーザの皮膚感覚を通して刺激を与える。なお、刺激部４１の各刺激手段ａ１〜ａ５は、１次元方向のみでなく、刺激部位により、図３に示すように２次元的に配置されたものを用いることができる。
【００２６】
皮膚への刺激量は、刺激部４１の刺激手段ａ１〜ａ５の動作量を変えることによって調整することができる。この調整は、たとえば操作部４２のスイッチＡ〜Ｄによって各刺激手段ａ１〜ａ５を選択し、ボリュームによってその動作量を変更することによって実現することができる。操作部４２で設定された刺激手段ごとの動作量やタイミング調整量は刺激部４１に送られて記憶される。なお、ユーザや刺激部位によって任意の数の刺激手段を用いることができる。
【００２７】
次に運動支援システム１の動作について説明する。
［動作概要］
この運動支援システム１は、サーバ装置５から予め比較対象とするパラメータデータをダウンロードして、演算処理装置３の記憶部に保存しておく。そして、ユーザの膝部、足先部に装着されたセンサー装置２から歩行データを取得する。
演算処理装置３のフィードバック判断機能３２は、パラメータデータとユーザの歩行データとを比較して、フィードバックが必要と判定した場合には、ユーザの膝あるいは肘など所定位置に装着されたフィードバック装置４の刺激部４１に例えば直線的に設けられた刺激手段ａ１〜ａ５を作動させて、ユーザの皮膚感覚を通して刺激を与える。
【００２８】
刺激の与え方の例としては、膝が上がらない（結果として歩幅が狭くなっている）場合は、膝上部に刺激部４１を装着する。そして、歩行タイミングに同期させて、まず膝を軽く叩く刺激を与えて意識を刺激される部位へ集中させる。
【００２９】
歩行時に脚が内転する場合には、図４に示すように、膝上げ刺激として膝の下方から上方へ向けて刺激手段ａ１〜a５を順に動作させるタイミングで、膝周り方向の刺激手段ａ６〜a１０を所定時間間隔で動作させて膝の内側から外側へ順に刺激を与える。これにより、ユーザは膝の内側から外側へ撫でるような刺激を感じ、内側から外側への脚の回転動作を意識できる。これら一連の刺激動作の開始となるトリガーは、歩行動作中のあるタイミング、例えば地面を足先で蹴り出すタイミングとすることができる。
【００３０】
膝上部の刺激に連動して、膝下部を下から上、足甲部をつま先から足首方向にかけて刺激を与えると効果的である。このとき、ユーザごとに最も意識すべきところを強く刺激を与えるように操作部４２によって予め調整される。その他、歩行のステージと刺激動作例を図５〜図７に示す。
【００３１】
なお、フィードバック信号生成部は、所定位置の刺激手段から動作を開始し、順に隣の刺激手段を動作させるようにフィードバック信号を生成し、順に刺激手段を動かす際、当該所定位置の刺激手段の動作を開始する一定時間前に、一度ないし数度、当該所定位置の刺激手段のみを作動させる、いわゆる予告動作をさせるようにしても良い。このとき、本来の刺激量よりも大きな刺激量とすると効果的である。これにより、ユーザは、注意をその部位に向けることができるので、その後の本来のタイミングでは少ない刺激でも感じ取ることができる。
【００３２】
［フィードバック判断機能の処理内容］
図８に本実施の形態で最も重要となるフィードバック判断機能の処理手順を示す。また、図９Ａ〜図９Ｅにフィードバック判断機能の使用データ例を示す。図９Ａ〜図９Ｅの行（縦方向）はセンサー装置による計測対象の項目、列（横方向）は、各処理（機能１〜機能６）におけるインプット、アウトプットデータの例を示している。図９Ａ〜図９Ｅに示すデータ構造は個々に分割して構成してもよいし、例えば一つのテーブルで構成することもできる。
【００３３】
なお、図９Ａ〜図９Ｅに示すフィードバック判断機能の使用データ例中の、機能番号（機能１〜６）、データ番号（データ１〜５）は、図８に示すフィードバック判断機能フローチャート中に記載した機能番号、データ番号に対応している。
【００３４】
以下、図８の処理手順および図９（図９Ａ〜図９Ｅ）のデータ構成図を用いて、本実施の形態による運動支援システムの動作を詳述する。
【００３５】
まず、予め歩行タイミングと歩行モデルについて機械学習済みのパラメータデータを取得し、フィードバック判断パラメータとして演算処理装置３の記憶部に保存しておく。（Ｓ１０１，Ｓ２０１）。なお、これらのパラメータは、サーバ装置５のパラメータ生成機能によって生成され、各ユーザの演算処理装置３にダウンロードされる。
【００３６】
図９Ａに歩行タイミンのパラメータデータ（データ１：歩行タイミンググデータ）と歩行モデルのパラメータデータ（データ２：歩行モデルデータ）の例を示す。歩行タイミングは基準部位の動きに連動する各部位の動作タイミングを示すものであり、時間、あるいは周期全体に対する割合など任意の単位で表すことができる。歩行モデルは、各部位の動作量を示すものである。これらのパラメータデータは、演算処理装置３側でユーザごとに調整可能にするのが好ましい。
【００３７】
本実施の形態では、各部位の動作タイミング（データ１）と動作量（データ２）とを別々に管理することを特徴の一つとしている。
【００３８】
図８におけるステップＳ３０１〜Ｓ３０６の処理は、基準部位の動作周期よりも十分早い周期で繰り返し実行される。
【００３９】
まず、ステップＳ３０１において、センサー装置２からユーザ歩行のセンサデータを取得して、演算処理装置３の記憶部に保存する。センサデータとしては、時刻、加速度センサー値、ジャイロセンサー値、地磁気センサー値などがあるがこれに限られますものではない。これらのデータは、一定の周波数（Ｈｚ）で取得される。図９Ｂは、センサデータの例である。データ項目ごとに、センサー装置２によって取得された当該ユーザの歩行タイミングデータ、歩行モデルデータが保存される。
【００４０】
そして、ニューラルネットワーク処理として、フィードバックのタイミングデータを生成する（Ｓ３０２）。ステップＳ３０２では、ニューラルネットワーク評価後データ、すなわち効果の出る確率がもっとも高いフィードバックタイミングデータが用いられる。
【００４１】
また、これと並行して、フィードバックが必要かどうかの判断が行われる（Ｓ３０３）。この処理には、ニューラルネットワーク評価後データが用いられ、フィードバックすべきかどうかを0%〜100%の確率の判断値として演算される。
【００４２】
図９Ｃは、タイミング分析処理によって演算された、部位ごとの歩行タイミング値である。所定の基準位置、例えば右足の足裏部の着地時点を基準として、そこから当該ユーザに最適なタイミング値が保存される。図９Ｄは、歩行分析処理によって演算された、歩行モデルデータ（データ２）と当該ユーザの歩行モデルデータ（データ３）との差と、フィードバック要否の判断値（％値）である。図９Ｄの例では、％値が大きいほど、フィードバックが必要であることを表している。
【００４３】
演算処理装置３の演算部は、データ５をもとに、部位ごとに予め決められた確率の閾値を超えているか否かを判定し（Ｓ３０４）、超えている場合は、フィードバック処理を実行する（Ｓ３０５）。例えば、ステップＳ３０４において閾値を７０％とした場合、図９Ｄのデータ５において、フィードバック要否の判断結果が７０％以上となるフィードバック部位、すなわち図９Ｅの歩行姿勢補正用フィードバック部位で丸印を付した部位の刺激手段にフィードバック信号（動作指令）を出力する。このフィードバック信号は、データ４の各部位ごとの歩行タイミング、およびデータ５の値差異に基づいて、刺激手段が所定位置から順に作動するように生成される。
【００４４】
以上の処理により、フィードバックが必要な部位についてのみ刺激手段が与えられる。なお、上記の処理において、ステップＳ３０３〜Ｓ３０４は、フィードバック要否判定部を構成し、ステップＳ３０２は、フィードバックタイミング演算部を構成する。また、ステップＳ３０５は、フィードバック信号生成部を構成する。
【００４５】
［フィードバック判断機能の処理の特徴］
上述したフィードバック判断機能は、大きく次の第１，第２の二つの特徴を有する。
（第１の特徴）
各刺激対象部位（本例では、膝上部、膝下部、足甲部、足裏部）ごとに下記の２つのニューラルネットワーク処理を実行する。
1.ニューラルネットワーク処理(歩行分析)によるフィードバック要否判定＜機能５＞
2.ニューラルネットワーク処理（タイミング分析）によるフィードバックタイミング演算＜機能４＞
【００４６】
（第２の特徴）
ニューラルネットワーク処理(歩行分析)により、フィードバック要と判定された刺激対象部位が存在する場合、その刺激対象部位については上記２つのニューラルネットワーク処理の出力を用いてフィードバック信号を生成する。＜機能６＞
【００４７】
より具体的には、ニューラルネットワーク処理（タイミング分析）で演算したタイミングで、ニューラルネットワーク処理(歩行分析)によって算出した刺激方向・刺激数に基づいて刺激手段を作動させる。
【００４８】
ニューラルネットワーク処理（タイミング分析）で演算したタイミングと、ニューラルネットワーク処理(歩行分析)の演算結果による刺激信号の出力タイミングとの関係を図１０に示す。
【００４９】
図１０において、タイミング差Ｔは、刺激部位ごと、ユーザごとに固定値（正値、負値、０）とする。また、刺激の強さＨは、入力装置（例えば操作部４２）を介して外部から設定可能にする。但し、計測値と本来値（パラメータデータ）との差の大きさによって、可変にするようにしても良い。
【００５０】
図１０の(1)〜(5)は複数の刺激手段の識別番号を示しているが、この図における順番や数は一例である。たとえば、逆方向への動きを促す場合は、(5)から(1)へ向かう方向にしてもよいし、動き量を大きくするように促す場合、たとえば、膝を上げたときに、さらに上げるように促す場合は、(1)〜(5)の次にまた(1)に戻って刺激を与えるようにしてもよい。あるいは、(3)から始まって、(2)(1)、(4)(5)の両方向へ広がる動きにすることもできる。また、刺激手段は一次元に限らず、二次元的に配置することも勿論可能である。
【００５１】
従来は、ニューラルネットワーク処理（タイミング分析）のみであったが、本実施の形態では、上記第１、第２の特徴を有するフィードバック判断機能により、図１０に示すようにタイミング信号に連動させて刺激手段の動作信号を発生させる。
【００５２】
刺激対象部位ごとにニューラルネットワーク処理（タイミング分析）で演算したタイミングに同期して、ニューラルネットワーク処理(歩行分析)によって算出した刺激方向・刺激量に基いて刺激手段を作動させるので、運動開始のトリガーとなる刺激を適切に伝えることができる。
【００５３】
また、複数のニューラルネットワーク処理(歩行分析)の演算結果に基いて、複数の刺激手段を、所定の方向へ時間差をおいて動作させるので、ユーザは対象部位について動かすべき方向や量を容易に知ることができる。
【００５４】
ニューラルネットワーク処理(歩行分析)により、刺激部位ごとにフィードバック要否の判定を行い、フィードバックの必要のない部位については刺激手段を作動させないので、歩行機能に影響を与えずに、刺激の数量を削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、歩行機能の活性化に用いることができるが、これに限らず、広く人間の運動全般に適用することができる。また、歩行困難者のみでなく、健常者などの運動トレーニングにも活用することができる。
【００５６】
例えば、腕や膝・胴体に刺激手段を装着し、ゴルフのバックスイングからダウンスイングに移行するときの、きり返しのタイミングやダウンスイングの方向等を、教師データとして入力されたタイミングや動作方向に比べてどの程度ずれているかをフィードバックすることも可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１    運動支援システム
２    センサー装置
３    演算処理装置
４    フィードバック装置
５    サーバ装置
６    通信ネットワーク
３１    データ取得機能
３２    フィードバック判断機能
３３    データ送受信機能
４１    刺激部
４２    操作部
ａ１-ａ１０    刺激手段
【図１】
2020174924.tif 000003
【図２】
2020174924.tif 000004
【図３】
2020174924.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
2020174924.tif 000011
【図９Ｂ】
2020174924.tif 000012
【図９Ｃ】
2020174924.tif 000013
【図９Ｄ】
2020174924.tif 000014
【図９Ｅ】
2020174924.tif 000015
【図１０】
2020174924.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月24日(2019.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の運動に伴って該使用者に刺激を与える運動支援システムであって、
機械学習により求めた、身体の基準部位の動きに連動する各身体部位の動作タイミングに関するパラメータを保存する記憶部と、
使用者に装着され、順に動作する複数の刺激手段を有する刺激部と、
使用者の身体の所定部位の動きを検知して検知信号を出力する一又は二以上のセンサー部と、
前記センサー部の検知信号に基づいて、前記刺激手段を動作させる必要があるか否かを判定するフィードバック要否判定部と、
前記パラメータと前記検知信号とに基づいて、前記刺激手段を動作させるタイミングを演算するフィードバックタイミング演算部と、
前記フィードバック要否判定部で前記刺激手段の動作が必要と判定された場合は、前記フィードバックタイミング演算部で演算されたタイミングで、前記刺激手段を動作させるフィードバック信号を生成するフィードバック信号生成部と、
を備えたことを特徴とする運動支援システム。
【請求項２】
前記刺激部は、複数の刺激手段が直線的又は面的に配置され、前記フィードバック信号生成部は、所定位置の刺激手段から動作を開始し、順に隣の刺激手段を動作させるように前記フィードバック信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の運動支援システム。
【請求項３】
前記記憶部は、機械学習により求めた、各身体部位の動作量に関する第２のパラメータを保存し、
前記フィードバック要否判定部は、前記第２のパラメータと前記検知信号とに基づいて、前記刺激手段を動作させる必要があるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の運動支援システム。
【請求項４】
前記刺激部は、刺激手段の動作量を記憶する手段を備え、当該動作量は外部から設定可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の運動支援システム。
【請求項５】
前記刺激部に記憶されている前記動作量を刺激手段ごとに調整可能であって、
前記刺激手段を選択する手段と、選択された前記刺激手段の動作量を調整する手段とを有する操作部を備えたことを特徴とする請求項４に記載の運動支援システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記目的を達成するため、本開示に係る運度支援システムは、使用者の運動に伴って該使用者に刺激を与える運動支援システムであって、
機械学習により求めた、身体の基準部位の動きに連動する各身体部位の動作タイミングに関するパラメータを保存する記憶部と、
使用者に装着され、順に動作する複数の刺激手段を有する刺激部と、
使用者の身体の所定部位の動きを検知して検知信号を出力する一又は二以上のセンサー部と、
前記センサー部の検知信号に基づいて、前記刺激手段を動作させる必要があるか否かを判定するフィードバック要否判定部と、
前記パラメータと前記検知信号とに基づいて、前記刺激手段を動作させるタイミングを演算するフィードバックタイミング演算部と、
前記フィードバック要否判定部で前記刺激手段の動作が必要と判定された場合は、前記フィードバックタイミング演算部で演算されたタイミングで、前記刺激手段を動作させるフィードバック信号を生成するフィードバック信号生成部と、
を備えたことを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月3日(2020.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の運動に伴って該使用者に刺激を与える運動支援システムであって、
機械学習により求めた、身体の基準部位の動きに連動する各身体部位の動作タイミングに関する第１のパラメータと、機械学習により求めた、各身体部位の動作量に関する第２のパラメータとを保存する記憶部と、
使用者に装着され、順に動作する複数の刺激手段を有する刺激部と、
使用者の身体の所定部位の動きを検知して検知信号を出力する一又は二以上のセンサー部と、
前記センサー部の検知信号と前記第２のパラメータとに基づいて、前記刺激手段を動作させる必要があるか否かを判定するフィードバック要否判定部と、
前記第１のパラメータと前記検知信号とに基づいて、前記刺激手段を動作させるタイミングを演算するフィードバックタイミング演算部と、
前記フィードバック要否判定部で前記刺激手段の動作が必要と判定された場合は、前記フィードバックタイミング演算部で演算されたタイミングで、前記刺激手段を動作させるフィードバック信号を生成するフィードバック信号生成部と、
を備えたことを特徴とする運動支援システム。
【請求項２】
前記刺激部は、複数の刺激手段が直線的又は面的に配置され、前記フィードバック信号生成部は、所定位置の刺激手段から動作を開始し、順に隣の刺激手段を動作させるように前記フィードバック信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の運動支援システム。
【請求項３】
前記刺激部は、刺激手段の動作量を記憶する手段を備え、当該動作量は外部から設定可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の運動支援システム。
【請求項４】
前記刺激部に記憶されている前記動作量を刺激手段ごとに調整可能であって、
前記刺激手段を選択する手段と、選択された前記刺激手段の動作量を調整する手段とを有する操作部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の運動支援システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記目的を達成するため、本開示に係る運度支援システムは、使用者の運動に伴って該使用者に刺激を与える運動支援システムであって、
機械学習により求めた、身体の基準部位の動きに連動する各身体部位の動作タイミングに関する第１のパラメータと、機械学習により求めた、各身体部位の動作量に関する第２のパラメータとを保存する記憶部と、
使用者に装着され、順に動作する複数の刺激手段を有する刺激部と、
使用者の身体の所定部位の動きを検知して検知信号を出力する一又は二以上のセンサー部と、
前記センサー部の検知信号と前記第２のパラメータとに基づいて、前記刺激手段を動作させる必要があるか否かを判定するフィードバック要否判定部と、
前記第１のパラメータと前記検知信号とに基づいて、前記刺激手段を動作させるタイミングを演算するフィードバックタイミング演算部と、
前記フィードバック要否判定部で前記刺激手段の動作が必要と判定された場合は、前記フィードバックタイミング演算部で演算されたタイミングで、前記刺激手段を動作させるフィードバック信号を生成するフィードバック信号生成部と、
を備えたことを特徴とする。