(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定者の身体の第１の部位が被検者の身体の第２の部位を押し込む押し込み動作の実行中に、前記第１の部位に装着された加速度センサによる検出結果と、前記第１の部位の押し込み面に装着された圧力センサによる検出結果とを取得する取得部と、
前記加速度センサによって検出された加速度を積分することで、前記押し込み動作の開始からの複数の測定タイミングのそれぞれにおける前記第１の部位の複数の第１の速度を算出し、前記複数の測定タイミングのうち、前記圧力センサによって検出された圧力が最大となる特定タイミングにおける速度が０になるように、前記複数の第１の速度をそれぞれ補正して複数の第２の速度を算出する速度算出部と、
前記複数の第２の速度を積分することで、前記第１の部位の押し込み量を算出する押し込み量算出部と、
を有する押し込み量測定装置。
【請求項２】
前記速度算出部は、前記複数の第１の速度のうち、前記特定タイミングにおける速度を第３の速度として抽出し、前記第３の速度に基づいて単位時間当たりの誤差の発生量を算出し、前記誤差の発生量に基づいて前記複数の第１の速度を補正する、
請求項１記載の押し込み量測定装置。
【請求項３】
前記押し込み量算出部は、前記特定タイミングにおける前記第１の部位の押し込み量を算出する、
請求項１または２記載の押し込み量測定装置。
【請求項４】
前記速度算出部は、前記圧力センサによって検出された圧力が所定の閾値を超えたとき、前記押し込み動作が開始されたと判定する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の押し込み量測定装置。
【請求項５】
コンピュータが、
測定者の身体の第１の部位が被検者の身体の第２の部位を押し込む押し込み動作の実行中に、前記第１の部位に装着された加速度センサによる検出結果と、前記第１の部位の押し込み面に装着された圧力センサによる検出結果とを取得し、
前記加速度センサによって検出された加速度を積分することで、前記押し込み動作の開始からの複数の測定タイミングのそれぞれにおける前記第１の部位の複数の第１の速度を算出し、
前記複数の測定タイミングのうち、前記圧力センサによって検出された圧力が最大となる特定タイミングにおける速度が０になるように、前記複数の第１の速度をそれぞれ補正して複数の第２の速度を算出し、
前記複数の第２の速度を積分することで、前記第１の部位の押し込み量を算出する、
押し込み量測定方法。
【請求項６】
コンピュータに、
測定者の身体の第１の部位が被検者の身体の第２の部位を押し込む押し込み動作の実行中に、前記第１の部位に装着された加速度センサによる検出結果と、前記第１の部位の押し込み面に装着された圧力センサによる検出結果とを取得し、
前記加速度センサによって検出された加速度を積分することで、前記押し込み動作の開始からの複数の測定タイミングのそれぞれにおける前記第１の部位の複数の第１の速度を算出し、
前記複数の測定タイミングのうち、前記圧力センサによって検出された圧力が最大となる特定タイミングにおける速度が０になるように、前記複数の第１の速度をそれぞれ補正して複数の第２の速度を算出し、
前記複数の第２の速度を積分することで、前記第１の部位の押し込み量を算出する、
処理を実行させる押し込み量測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押し込み量測定装置、押し込み量測定方法および押し込み量測定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
漢方医学の診断方法の１つとして、腹部を押し込んで押し込み量や圧力などを測る「腹診」がある。腹診は、漢方医によって経験的・感覚的に実施されていたが、近年、各種のセンサを用いて腹診の診断結果を客観化する方法が研究されている。【０００３】
また、センサを用いた人体に関する測定技術として、次のような測定方法が提案されている。この方法では、被検者の指の指尖部に、加速度センサ、発光部および受光部が一体化された脈波検出部が装着される。受光部の受光レベルによって、人が物を押圧する際の押圧情報が検知される。また、加速度センサによる加速度情報の二重積分処理により、変位情報が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２１１１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
腹診における押し込み量の測定では、例えば、治具によって固定されたゲージやモーションキャプチャカメラを用いる方法が考えられる。しかし、この方法は、診察ベッドの周囲にカメラやゲージを固定するための大がかりな固定機構が必要となる。【０００６】
これに対して、３次元加速度センサを用いたコンパクトな装置構成によって押し込み量を測定する方法も考えられる。例えば、医師は、指に加速度センサを取り付けた状態で、患者の腹部を指で押し込む。押し込みの動きに応じて加速度センサから得られた測定値を２回積分することで、理論的には押し込み量を指の変位量として得ることができる。しかし、この方法は、他軸感度の影響によって測定精度が低下しやすいという問題がある。【０００７】
また、以上の問題は腹部に限らず、人体の他の部位に対する押し込みを行う際にも起こり得る。
１つの側面では、本発明は、人体の部位に対する押し込み量の測定精度を向上させることが可能な押し込み量測定装置、押し込み量測定方法および押し込み量測定プログラ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】
【０００８】
１つの案では、次のような押し込み量測定装置が提供される。この押し込み量測定装置は、取得部、速度算出部および押し込み量算出部を有する。取得部は、測定者の身体の第１の部位が被検者の身体の第２の部位を押し込む押し込み動作の実行中に、第１の部位に装着された加速度センサによる検出結果と、第１の部位の押し込み面に装着された圧力センサによる検出結果とを取得する。速度算出部は、加速度センサによって検出された加速度を積分することで、押し込み動作の開始からの複数の測定タイミングのそれぞれにおける第１の部位の複数の第１の速度を算出する。また、速度算出部は、複数の測定タイミングのうち、圧力センサによって検出された圧力が最大となる特定タイミングにおける速度が０になるように、複数の第１の速度をそれぞれ補正して複数の第２の速度を算出する。押し込み量算出部は、複数の第２の速度を積分することで、第１の部位の押し込み量を算出する。【０００９】
また、１つの案では、上記の押し込み量測定装置と同様の処理がコンピュータによって実行される押し込み量測定方法が提供される。
さらに、１つの案では、上記の押し込み量測定装置と同様の処理をコンピュータに実行させる押し込み量測定プログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
１つの側面では、人体の部位に対する押し込み量の測定精度を向上させることができる。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に係る押し込み量測定装置の構成例および処理例を示す図である。
【図２】第２の実施の形態に係る測定システムの構成例を示す図である。
【図３】測定制御装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図４】加速度センサの検出信号に基づく加速度、速度および変位の測定結果の例を示す図である。
【図５】加速度、速度および圧力の測定結果の例を示す図である。
【図６】測定制御装置が備える処理機能の構成例を示すブロック図である。
【図７】腹診時における処理手順の例を示すフローチャートである。
【図８】各センサのサンプリングレートと測定ポイントの間隔との関係の例を示す図である。
【図９】補正前の速度に基づく変位量の算出例を示す図である。
【図１０】補正後の速度に基づく変位量の算出例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る押し込み量測定装置の構成例および処理例を示す図である。押し込み量測定装置１０は、測定者の身体の部位１が、被検者の身体の部位２を押し込む押し込み動作が行われた際に、部位１の押し込み量を測定する。例えば、押し込み量測定装置１０は、部位１が部位２に対して最も奥まで押し込まれたときの押し込み量（最大押し込み量）を測定する。部位１は、例えば、測定者の手指である。部位２は、例えば、被検者の腹部である。なお、本実施の形態では、例として、被検者の部位２の表面が上方向を向いた状態で、測定者の部位１が下方向に対して押し込まれるものとする。
【００１３】
測定者の部位１には、加速度センサ１ａと圧力センサ１ｂとが装着される。加速度センサ１ａは、押し込み動作の実行中における部位１の加速度を検出する。圧力センサ１ｂは、部位１の押し込み面に装着され、押し込み動作の実行中に押し込み面にかかる圧力を検出する。
【００１４】
押し込み量測定装置１０は、取得部１１、速度算出部１２および押し込み量算出部１３を有する。取得部１１、速度算出部１２および押し込み量算出部１３の処理は、例えば、押し込み量測定装置１０が所定のプログラムを実行することで実現される。
【００１５】
取得部１１は、押し込み動作の実行中における加速度センサ１ａおよび圧力センサ１ｂのそれぞれの検出結果を取得する。各検出結果は、例えば一定間隔を空けて、複数回取得される。
【００１６】
速度算出部１２は、加速度センサ１ａによって検出された加速度を積分することで、押し込み動作の開始からの複数の測定タイミングのそれぞれにおける部位１の速度を算出する。以下、各測定タイミングで算出された速度を「補正前速度」と記載する。補正前速度は、例えば、図１のグラフ２１に示すように算出される。
【００１７】
また、速度算出部１２は、上記の複数の測定タイミングの中から、圧力センサ１ｂによって検出された圧力が最大となるタイミングＴを判別する。ここで、押し込み動作では、部位２の最も奥まで部位１が押し込まれたとき、押し込み面の圧力が最大となる。この時点、すなわちタイミングＴでは、部位１の速度は０になるはずである。しかし、グラフ２１の例のように、加速度に基づいて算出されたタイミングＴにおける速度Ｖは、０にならない場合がある。この主な原因は、他軸感度の影響によるノイズ成分が加速度の検出値に含まれており、このノイズ成分が速度の算出値に現れることにある。
【００１８】
そこで、速度算出部１２は、タイミングＴにおける速度が０になるように、算出された各補正前速度を補正する。以下、各補正前速度が補正された速度を「補正後速度」と記載する。補正後速度は、例えば、図１のグラフ２２に示すように算出される。
【００１９】
押し込み量算出部１３は、算出された各補正後速度を積分することで、部位１の押し込み量を算出する。押し込み量算出部１３は、最終出力値として、各測定タイミングにおける部位１の押し込み量を出力してもよいし、タイミングＴ１における押し込み量、すなわち押し込み動作における最大押し込み量を出力してもよい。
【００２０】
以上の押し込み量測定装置１０では、部位１の加速度を二重積分することで部位１の変位（すなわち押し込み量）が得られる、という原理を用いて、押し込み量が算出される。ただし、加速度センサ１ａによって検出される加速度は、他軸感度の影響を受けやすい。このため、加速度が２回積分されることで、他軸感度の影響によるノイズ成分が増幅され、増幅されたノイズ成分によって押し込み量の算出値に大きな誤差が生じ得る。
【００２１】
そこで、押し込み量測定装置１０は、圧力センサ１ｂによって検出された圧力が最大となるタイミングＴを判別し、タイミングＴにおける速度が０になるように、加速度から算出された各補正前速度を補正する。そして、押し込み量測定装置１０は、補正によって得られた補正後速度を積分することで、部位１の押し込み量を算出する。これにより、押し込み量の算出値に現れる誤差を低減でき、算出精度を向上させることができる。
【００２２】
図１のグラフ２３は、補正前速度を基に算出された、補正前の押し込み量と、補正後速度を基に算出された、補正後の押し込み量の例を示している。補正後速度を用いることで、各測定タイミングにおける押し込み量の算出精度が高められる。また、補正後速度が用いられた場合、部位１が部位２を押し込んだ後、押し込み開始時の位置に戻った時点での押し込み量は、０に近づくように補正される。
【００２３】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態として、腹診における腹部への指の押し込み量および圧力を測定可能な測定システムについて説明する。
【００２４】
図２は、第２の実施の形態に係る測定システムの構成例を示す図である。図２に示す測定システムは、加速度センサ８１、圧力センサ８２、検出回路８３および測定制御装置１００を含む。
【００２５】
加速度センサ８１は、３軸方向の加速度を検出するセンサである。加速度センサ８１は、測定者（例えば医師）の指の爪側に装着される。圧力センサ８２は、同じ指の腹側に装着され、その指によって被検者の腹部を押し込んだときに、指が腹部から受ける圧力を検出可能になっている。なお、以下の説明では、被検者が仰向けに寝た状態で、測定者の指が腹部を下方向に押し込むものとする。
【００２６】
加速度センサ８１および圧力センサ８２の各検出信号は、信号線を通じて検出回路８３に供給される。検出回路８３は、例えば、測定者の手の甲や手首、腕など、腹診の動作の邪魔にならない位置に装着される。検出回路８３は、加速度センサ８１および圧力センサ８２から供給された各検出信号を、デジタル方式の測定データに変換する。検出回路８３は、変換された測定データを、測定制御装置１００に無線送信する。無線による通信方式としては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いることができる。
【００２７】
なお、加速度センサ８１、圧力センサ８２および検出回路８３は、例えば、グローブの表面に装着される。測定者がそのグローブを手に装着することで、加速度センサ８１、圧力センサ８２および検出回路８３は、図２に示すような位置に配置される。
【００２８】
このように、本実施の形態では、モーションキャプチャ用の複数のカメラや変位測定用のゲージ、それらを診察ベッドの周囲に固定するための機構といった大がかりな装置は使用されない。その代わり、測定者の手に装着される加速度センサ８１、圧力センサ８２および検出回路８３というコンパクトな構成によって測定が行われる。
【００２９】
測定制御装置１００は、検出回路８３から加速度および圧力の測定データを受信する。測定制御装置１００は、腹診が行われる間、加速度および圧力の測定データを一定のサンプリング時間間隔で検出回路８３から取得する。以下、加速度および圧力の測定データの取得タイミングを「測定ポイント」と記載する場合がある。測定制御装置１００は、取得した測定データに基づいて、測定者の指の変位量、すなわち腹部への押し込み量と、圧力のそれぞれの推移を算出する。
【００３０】
図３は、測定制御装置のハードウェア構成例を示す図である。測定制御装置１００は、例えば、図３に示すようなコンピュータとして実現される。
測定制御装置１００は、プロセッサ１０１によって装置全体が制御されている。プロセッサ１０１は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ１０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、またはＰＬＤ（Programmable Logic Device）である。また、プロセッサ１０１は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＧＰＵ、ＰＬＤのうちの２以上の要素の組み合わせであってもよい。
【００３１】
プロセッサ１０１には、バス１０８を介して、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２と複数の周辺機器が接続されている。
ＲＡＭ１０２は、測定制御装置１００の主記憶装置として使用される。ＲＡＭ１０２には、プロセッサ１０１に実行させるＯＳ（Operating System）プログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ１０２には、プロセッサ１０１による処理に必要な各種データが格納される。
【００３２】
バス１０８に接続されている周辺機器としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０３、グラフィック処理装置１０４、入力インタフェース１０５、読み取り装置１０６および無線通信インタフェース１０７がある。
【００３３】
ＨＤＤ１０３は、測定制御装置１００の補助記憶装置として使用される。ＨＤＤ１０３には、ＯＳプログラム、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。なお、補助記憶装置としては、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの他の種類の不揮発性記憶装置を使用することもできる。
【００３４】
グラフィック処理装置１０４には、表示装置１０４ａが接続されている。グラフィック処理装置１０４は、プロセッサ１０１からの命令にしたがって、画像を表示装置１０４ａの画面に表示させる。表示装置１０４ａとしては、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイなどがある。
【００３５】
入力インタフェース１０５には、入力装置１０５ａが接続されている。入力インタフェース１０５は、入力装置１０５ａから出力される信号をプロセッサ１０１に送信する。入力装置１０５ａとしては、キーボードやポインティングデバイスなどがある。ポインティングデバイスとしては、マウス、タッチパネル、タブレット、タッチパッド、トラックボールなどがある。
【００３６】
読み取り装置１０６には、可搬型記録媒体１０６ａが脱着される。読み取り装置１０６は、可搬型記録媒体１０６ａに記録されたデータを読み取ってプロセッサ１０１に送信する。可搬型記録媒体１０６ａとしては、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなどがある。
【００３７】
無線通信インタフェース１０７は、検出回路８３との間でデータを送受信する。
以上のようなハードウェア構成によって、測定制御装置１００の処理機能を実現することができる。
【００３８】
次に、図４を用いて、加速度センサ８１の検出信号に基づいて変位量（押し込み量）を算出する場合の問題点について説明する。
図４は、加速度センサの検出信号に基づく加速度、速度および変位の測定結果の例を示す図である。なお、図４に示す加速度は、指の押し込み方向に沿った上下方向に対する加速度を示す。
【００３９】
測定制御装置１００は、測定された加速度を積分することで、指の速度を算出できる。また、測定制御装置１００は、算出された速度をさらに積分することで、指の変位量を算出できる。図４に示す速度および変位量の推移は、このような手順で加速度の推移に基づいて算出されたものである。腹部の表面に圧力をかけずに指を触れて静止した状態から加速度の測定を行うことで、押し込み開始時の位置を基準とした相対的な指の変位量が算出される。
【００４０】
ここで、腹診の際には、測定者の指は、まず、下方向に対して変位し、最も奥まで押し込まれた後、変位方向が上方向に逆転する。このため、速度は本来、最初のうち負の値をとり、指が最も奥まで押し込まれたときを境に正の値に変化し、指が押し込み開始時の元の位置に戻った時点で０になる。したがって、指の変位量は本来、押し込みが行われている間は負の値をとり、指が押し込み開始時の元の位置に戻った時点で０に戻る。しかし、図４の例では、指が押し込み開始時の元の位置に戻った時点での速度と変位量はともに０になっておらず、正の方向にずれている。
【００４１】
加速度センサ８１による加速度の測定値は、他軸感度の影響を受けやすい。上記のように加速度が２回積分されることで、他軸感度の影響によるノイズ成分が増幅され、増幅されたノイズ成分によって変位量に大きな誤差が生じると考えられる。
【００４２】
このような問題に対して、本実施の形態の測定制御装置１００は、次の図５で説明する方法によって、加速度を基に算出された速度を補正することで、変位量に生じる誤差を低減する。
【００４３】
図５は、加速度、速度および圧力の測定結果の例を示す図である。これまでの臨床データから、腹診では、腹部に対する押し込み圧力が最大になったとき、指が最も奥まで押し込まれて、その押し込み量（深さ）が最大になるとともに、押し込みの速度が０になることが判明している。
【００４４】
このことを利用して、測定制御装置１００は、圧力センサ８２によって測定された圧力が最大値（ピーク値）になった時刻Ｔｐにおいて、加速度を基に算出された速度の値（０からのずれ量）を、速度の累積誤差Ｖｅｒｒと推定する。そして、測定制御装置１００は、静止状態から指の押し込みを開始した押し込み開始時刻（Ｔ０とする）から、時刻Ｔｐまでの押し込み時間ＴＭによって、累積誤差Ｖｅｒｒを除算する。これによって、単位時間当たりの速度誤差推定値が算出される。測定制御装置１００は、押し込み開始時刻Ｔ０以降の各測定ポイントについて算出された速度を、速度誤差推定値を用いて補正し、補正後の速度に基づいて変位量を算出する。これにより、変位量に生じる誤差を低減できる。
【００４５】
なお、図５では、説明をわかりやすくするために、時刻Ｔｐにおける速度のずれ量を誇張して描いている。
次に、測定制御装置１００の詳細について説明する。
【００４６】
図６は、測定制御装置が備える処理機能の構成例を示すブロック図である。測定制御装置１００は、測定データ取得部１１１、速度算出部１１２、変位算出部１１３および記憶部１１４を有する。測定データ取得部１１１、速度算出部１１２および変位算出部１１３の処理は、例えば、プロセッサ１０１が所定のアプリケーションプログラムを実行することで実現される。記憶部１１４は、例えば、ＲＡＭ１０２またはＨＤＤ１０３の記憶領域として実現される。なお、測定データ取得部１１１、速度算出部１１２、変位算出部１１３は、それぞれ図１に示した取得部１１、速度算出部１２、押し込み量算出部１３の一例である。
【００４７】
測定データ取得部１１１は、加速度および圧力の測定データを、一定のサンプリング時間間隔で検出回路８３から受信し、記憶部１１４に保存する。また、測定データ取得部１１１は、加速度の検出データを基に、重力加速度の成分を除去した３次元の加速度ベクトルを算出し、記憶部１１４に保存する。これにより、測定ポイントごとに、圧力の測定値と加速度ベクトルとが記憶部１１４に保存される。
【００４８】
速度算出部１１２は、圧力の測定値に基づいて、押し込み開始時刻Ｔ０と、押し込み量が最大となる時刻Ｔｐとを判別する。具体的には、速度算出部１１２は、測定開始から、圧力の測定値が所定の閾値を超えた時刻を、押し込み開始時刻Ｔ０とする。また、速度算出部１１２は、圧力の測定値が最大の時刻を、押し込み量が最大となる時刻Ｔｐとする。
【００４９】
速度算出部１１２は、押し込み開始時刻Ｔ０以後の各測定ポイントでの加速度ベクトルを用いた積分演算により、各測定ポイントでの速度ベクトルを算出する。また、速度算出部１１２は、算出された各速度ベクトルのうち上下方向の成分の大きさ（上下方向の速度）を算出する。さらに、速度算出部１１２は、時刻Ｔｐでの速度を、累積誤差Ｖｅｒｒとして抽出する。そして、速度算出部１１２は、累積誤差Ｖｅｒｒを用いて、各測定ポイントでの速度を補正する。
【００５０】
変位算出部１１３は、補正された速度を用いた積分演算により、各測定ポイントでの変位量（押し込み量）を算出する。変位算出部１１３は、例えば、押し込み開始時刻Ｔ０から時刻Ｔｐまでの各測定ポイントにおける変位量および圧力の推移をデータファイルに書き込み、そのデータファイルを最終的に出力する情報として記憶部１１４に保存する。
【００５１】
記憶部１１４には、検出回路８３から取得された測定データや、測定データを基に算出された速度や変位量など、測定データ取得部１１１、速度算出部１１２、変位算出部１１３の処理で利用される各種のデータが格納される。
【００５２】
次に、腹診時における測定制御装置１００の処理手順について、フローチャートを用いて説明する。
図７は、腹診時における処理手順の例を示すフローチャートである。
【００５３】
［ステップＳ１１］測定制御装置１００は、測定処理を開始する。例えば、測定者による測定制御装置１００に対する測定開始の指示操作に応じて、測定が開始される。
［ステップＳ１２］測定データ取得部１１１は、加速度および圧力の測定データを検出回路８３から受信する。測定データ取得部１１１は、受信した各測定データを、測定時刻とともに記憶部１１４に保存する。
【００５４】
［ステップＳ１３］測定データ取得部１１１は、測定を終了するか否かを判定する。例えば、測定者によって測定制御装置１００に対する測定終了の指示操作が行われた場合、測定を終了すると判定される。測定を終了する場合、ステップＳ１４の処理が実行される。一方、測定を継続する場合、一定時間が経過した後にステップＳ１２の処理が再度実行される。
【００５５】
［ステップＳ１４］測定データ取得部１１１は、保存された各測定ポイントにおける加速度の測定データを基に、重力加速度の成分を除去した３次元の加速度ベクトルを算出する。測定データ取得部１１１は、算出された加速度ベクトルを、測定時刻に対応付けて記憶部１１４に保存する。
【００５６】
［ステップＳ１５］速度算出部１１２は、保存された圧力の測定データを参照し、測定開始から圧力が所定の閾値を超えた時刻を、押し込み開始時刻Ｔ０と判別する。また、速度算出部１１２は、押し込み開始時刻Ｔ０の後、圧力が最大となった時刻を、押し込み量が最大となる時刻Ｔｐと判別する。さらに、速度算出部１１２は、押し込み開始時刻Ｔ０から時刻Ｔｐまでの押し込み時間ＴＭを算出する。
【００５７】
［ステップＳ１６］速度算出部１１２は、押し込み開始時刻Ｔ０以後の各測定ポイントでの加速度ベクトルを用いた積分演算により、測定ポイントごとの速度ベクトルを算出する。例えば、押し込み開始時刻Ｔ０の測定ポイントを１番目の測定ポイントとした場合、ｎ番目の測定ポイントの速度ベクトルは、１番目からｎ番目の各測定ポイントでの加速度ベクトルを各軸の成分ごとに加算することで算出される。
【００５８】
また、速度算出部１１２は、算出された各速度ベクトルを基に、指の押し込み方向の成分の速度を算出する。本実施の形態では、押し込み方向は上下方向であるので、上下方向の成分の速度が算出される。
【００５９】
［ステップＳ１７］速度算出部１１２は、時刻Ｔｐにおける速度を、累積誤差Ｖｅｒｒとして抽出する。
［ステップＳ１８］速度算出部１１２は、ステップＳ１６で算出された、測定ポイントごとの速度を、累積誤差Ｖｅｒｒを用いて補正する。
【００６０】
ここで、押し込み開始時刻Ｔ０から測定ポイントまでの時間をｔとし、測定ポイントでの補正前の速度をｖ（ｔ）とする。速度算出部１１２は、補正後の速度を、ｖ（ｔ）−Ｖｅｒｒ÷ＴＭ×ｔによって算出する。
【００６１】
［ステップＳ１９］変位算出部１１３は、測定ポイントごとの補正後の速度を用いた積分演算により、各測定ポイントでの変位量（押し込み量）を算出する。例えば、押し込み開始時刻Ｔ０の測定ポイントを１番目の測定ポイントとした場合、ｎ番目の測定ポイントの変位量は、１番目からｎ番目の各測定ポイントでの補正後の速度を加算することで算出される。
【００６２】
変位算出部１１３は、最終的な出力情報として、少なくとも時刻Ｔｐにおける変位量を出力する。この変位量は、指の押し込み開始位置から指が最も奥まで押し込まれたときの位置までの距離、すなわち最大押し込み量に相当する。この変位量は、ステップＳ１９において、押し込み開始時刻Ｔ０から時刻Ｔｐまでの各測定ポイントについての補正後の速度を加算することで算出される。
【００６３】
また、変位算出部１１３は、上記の変位量（最大押し込み量）を含む次のような情報を、最終的な出力情報として生成してもよい。例えば、変位算出部１１３は、時刻Ｔｐにおける変位量と圧力とをデータファイルに書き込み、記憶部１１４に保存する。あるいは、変位算出部１１３は、押し込み開始時刻Ｔ０から時刻Ｔｐまでの各測定ポイントにおける変位量および圧力の推移をデータファイルに書き込み、記憶部１１４に保存する。
【００６４】
なお、上記の図７の処理では、一定時間間隔の測定ポイントごとに、加速度センサ８１による測定データと圧力センサ８２による測定データが取得される。しかし、他の例として、加速度センサ８１および圧力センサ８２のそれぞれのサンプリングレートを加味して、測定ポイントの間隔が決定されてもよい。
【００６５】
図８は、各センサのサンプリングレートと測定ポイントの間隔との関係の例を示す図である。図８では、加速度センサ８１のサンプリングレートが圧力センサ８２のサンプリングレートの２倍である例を示している。また、測定ポイントの間隔は、圧力センサ８２のサンプリング間隔と一致させている。
【００６６】
この場合、測定データ取得部１１１は、加速度センサ８１での計測のたびに加速度の測定データを受信し、圧力センサ８２での計測のたびに圧力の測定データを受信する。測定データ取得部１１１は、圧力センサ８２から受信した１つの測定データを、１つの測定ポイントでの圧力の測定値とする。一方、測定データ取得部１１１は、加速度センサ８１から連続して受信した２つの測定データの平均値を算出し、算出された平均値を、１つの測定ポイントでの加速度の測定値とする。これにより、圧力センサ８２のサンプリングの間隔や測定ポイントの間隔が加速度センサ８１のサンプリングの間隔より短い場合でも、圧力センサ８２で測定されたすべての測定データを利用して押し込み量を算出でき、押し込み量の算出精度を向上させることができる。
【００６７】
次に、補正前の速度および補正後の速度をそれぞれ用いた場合の変位量の算出例について説明する。
図９は、補正前の速度に基づく変位量の算出例を示す図である。また、図１０は、補正後の速度に基づく変位量の算出例を示す図である。なお、参考のために、図９には補正前の速度も示しており、図１０には補正後の速度も示している。
【００６８】
この例では、時刻Ｔｐにおける補正前の速度に正の誤差が生じているものとする。この場合、時刻Ｔｐにおける補正前の速度を０に近づけるような補正により、補正後の速度は全体的に負の方向に補正される。また、これに伴って、補正後の速度に基づく変位量も全体的に負の方向に補正される。さらに、補正後の速度に基づく変位量については、指が押し込み開始時の元の位置に戻った時点で０に近づくように補正されており、変位量の正確性が高まっていることがわかる。
【００６９】
以上説明した第２の実施の形態に係る測定システムによれば、圧力の測定値を利用することで、加速度の測定値を基に算出された速度を補正できる。その結果、指の変位量、すなわち腹部への押し込み量を高精度に測定できる。
【００７０】
ここで、押し込み量の他の測定方法の例として、モーションキャプチャを用いる方法がある。モーションキャプチャを用いることで、押し込み量を高い分解能で測定できる。しかし、測定者の手や被検者の腹部自体の変形によって生じる死角の影響を回避するために、多数のカメラを用いてさまざまな方向から撮影する必要がある。さらに、カメラ同士の位置関係が変化しないようにするため、大がかりなカメラフレームが必要となる。
【００７１】
これに対して、本実施の形態では、測定者の手に装着される加速度センサ８１、圧力センサ８２および検出回路８３というコンパクトな測定機器を用いたシンプルな構成のシステムにより、指の押し込み量を高精度に測定できる。
【００７２】
なお、上記の各実施の形態に示した装置（押し込み量測定装置１０および測定制御装置１００）の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、各装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供され、そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記憶装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。
【００７３】
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【００７４】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムまたはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムにしたがった処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムにしたがった処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムにしたがった処理を実行することもできる。
【００７５】
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【符号の説明】
【００７６】
１，２  部位
１ａ  加速度センサ
１ｂ  圧力センサ
１０  押し込み量測定装置
１１  取得部
１２  速度算出部
１３  押し込み量算出部
２１〜２３  グラフ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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９】
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【図１０】
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