(57)【要約】      （修正有）【課題】キャプチャースーツを用いることができないような場合に、短時間でのマーカーの取り付けを可能にする。動作計測時に光学式マーカーに身体等が当たった場合に、光学式マーカーの部分が外れることで、被験者に不快感を与えることがなく、また、外れた光学式マーカーの部分を同じ位置に設けることを可能とする光学式マーカーを提供する。【解決手段】台座１と台座１に着脱可能な光学式マーカー本体２とを有し、台座１には第１磁石３が設けてあり、光学式マーカー本体２には第２磁石４が設けてあり、第１磁石３と第２磁石４は、同径の円板状の磁石であり、第１磁石３と第２磁石４は中心が一致するように面部同士が磁着される。【選択図】図１
0003214455.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
台座と、
前記台座を被験者の身体に接着するための接着手段と、
前記台座に対して着脱可能な光学式マーカー本体と、
前記台座に対する前記光学式マーカー本体の位置決め手段と、
からなり、
前記光学式マーカー本体は、前記台座および／あるいは前記光学式マーカー本体に設けた磁石を用いて前記台座に対して着脱可能であり、
被験者の動作計測時に前記光学式マーカー本体が当該被験者の身体や物体に当たって前記磁石の磁着力を超える外力が作用した場合には、前記光学式マーカー本体が前記台座から離脱する一方、前記接着手段によって前記被験者の身体に対する前記台座の接着状態が維持され、
離脱した前記光学式マーカー本体は、前記磁石によって、前記被験者の身体に接着されている前記台座に磁着可能であり、前記台座に対する前記光学式マーカー本体の位置が前記位置決め手段によって再現可能となっている、
光学式マーカー。
【請求項２】
前記台座には第１磁石が設けてあり、
前記光学式マーカー本体には第２磁石が設けてあり、
前記第１磁石と前記第２磁石は、前記第１磁石に対して前記第２磁石が特定の位置で磁着するように構成されており、
前記第１磁石と前記第２磁石が前記位置決め手段を構成している、
請求項１に記載の光学式マーカー。
【請求項３】
前記第１磁石と前記第２磁石は、同径の円板状の磁石であり、前記第１磁石と前記第２磁石は中心が一致するように面部同士が磁着される、請求項２に記載の光学式マーカー。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、光学式モーションキャプチャに用いられる光学式マーカーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学式モーションキャプチャでは、複数台のカメラによって被験者の身体の所定部位に設けた光学式マーカーの動きを撮影し、光学式マーカーの動きから当該被験者の動作を分析する。一般に、光学式モーションキャプチャにおけるマーカーの取り付けは、被験者が専用のキャプチャースーツを着用することで行われる。キャプチャースーツには第１の面ファスナーが設けてある一方、マーカーの台座には第１の面ファスナーに着脱可能に付着する第２の面ファスナーが設けてあり、被験者が着用したキャプチャースーツの第１の面ファスナーに、マーカーの第２の面ファスナーを付着させることで被験者にマーカーを取り付けている。
【０００３】
この取付手法の場合、被験者がキャプチャースーツを着るのに時間がかかるという欠点がある。例えば、リハビリテーションの場合、被験者がキャプチャースーツを着用することが困難な場合が多い。この場合、光学式モーションキャプチャにおけるマーカーの取り付けは、マーカーが固定されたマーカー台座に両面テープを取り付ける方法が一般的である。この方法の場合、両面テープを貼り付ける際にかなりの時間を必要とする。また、準備時にゴミが出るため、ゴミを片付けてから計測を行う必要があり手間がかかる。
【０００４】
また、光学式モーションキャプチャを用いた動作計測時に、マーカーを付着した場所によっては、動作中に被験者自身の身体と当該マーカーがぶつかり易い場所（例えば、膝の内側や腸骨陵、第一中足骨など）があり、マーカーが外れ易くなっている。上記両面テープを用いてマーカーを取り付ける方法では、マーカーを取り付けた状態で当該マーカーに身体等がぶつかった場合に、マーカーが外れる時に、被験者の皮膚から両面テープの接着層が剥がれることで、被験者が痛みを感じたり、極端な場合には皮膚に損傷が生じるおそれもある。また、マーカーが外れた後に動作計測を続行するためには、一旦外れたマーカーを被験者の身体の同じ場所に取り付ける必要がある。事前に皮膚に油性マーカーなどで印をつけ、同じ位置に取り付けるような工夫をすることが考えられるが、この場合でも、全く同じ位置にマーカーを取り付けることは困難である。
【０００５】
本出願人は、マーカー取り付けの短縮のための方法として、特許文献１に挙げたような方法を提案しているが、専用のポインターが必要となり、また、皮膚とのずれが課題となる。
【特許文献１】特開2013-164413
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案は、キャプチャースーツを用いることができないような場合に、短時間でのマーカーの取り付けを可能にする光学式マーカーを提供することを目的とする。
本考案の他の目的は、動作計測時に光学式マーカーに身体等が当たった場合に、光学式マーカーの部分が外れることで、被験者に不快感を与えることがなく、また、外れた光学式マーカーの部分を同じ位置に設けることができる光学式マーカーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案が採用した技術手段は、
台座と、
前記台座を被験者の身体に接着するための接着手段と、
前記台座に対して着脱可能な光学式マーカー本体と、
前記台座に対する前記光学式マーカー本体の位置決め手段と、
からなり、
前記光学式マーカー本体は、前記台座および／あるいは前記光学式マーカー本体に設けた磁石を用いて前記台座に対して着脱可能であり、
被験者の動作計測時に前記光学式マーカー本体が当該被験者の身体や物体に当たって前記磁石の磁着力を超える外力が作用した場合には、前記光学式マーカー本体が前記台座から離脱する一方、前記接着手段によって前記被験者の身体に対する前記台座の接着状態が維持され、
離脱した前記光学式マーカー本体は、前記磁石によって、前記被験者の身体に接着されている前記台座に磁着可能であり、前記台座に対する前記光学式マーカー本体の位置が前記位置決め手段によって再現可能となっている、
光学式マーカー、である。
【０００８】
１つの態様では、前記台座には第１磁石が設けてあり、
前記光学式マーカー本体には第２磁石が設けてあり、
前記第１磁石と前記第２磁石は、前記第１磁石に対して前記第２磁石が特定の位置で磁着するように構成されており、
前記第１磁石と前記第２磁石が前記位置決め手段を構成している。
【０００９】
１つの態様では、前記第１磁石と前記第２磁石は、同径の円板状の磁石であり、前記第１磁石と前記第２磁石は中心が一致するように面部同士が磁着される。
円板状の磁石は、円板の中心に穴が開いているものでもよい。
【００１０】
後述する実施形態では、２枚の磁石によって台座に対する光学式マーカー本体の位置決め手段を構成しているが、位置決め手段はこれには限定されない。例えば、台座、光学式マーカー本体の一方に磁石、他方に磁性体を設け、いずれか一方に嵌合凹部、他方に嵌合凸部を設け、嵌合凹部と嵌合凸部が嵌合することで位置決めが行われるようにしてもよく、あるいは、いずれか一方に位置決め突部、他方に位置決め受け部を設け、位置決め受け部に位置決め突部が嵌合することで位置決めが行われるようにしてもよい。これらの場合、嵌合凹部と嵌合凸部、位置決め突部と位置決め受け部は、嵌合状態で外力が作用した場合に外れ易い形状に形成される。
【００１１】
１つの態様では、前記接着手段は、前記台座の面部（第１磁石が設けられた面部とは反対側の面部）に形成された、あるいは、設けられた接着層である。
１つの態様では、前記接着手段は、前記台座とは別体の接着テープである。
【考案の効果】
【００１２】
本考案に係る光学式マーカーは、磁石によって着脱可能な台座とマーカー本体からなり、台座に対するマーカー本体の位置が位置決め手段によって決定されているので、被験者の身体に設けた台座にマーカー本体を磁着させるだけでよく、従来の両面テープを用いたマーカーの取り付けに比べて、マーカー取り付けの時間が大幅に短縮される。
【００１３】
本考案に係る光学式マーカーは、被験者の動作計測時に前記光学式マーカー本体が当該被験者の身体や物体に当たって前記磁石の磁着力を超える外力が作用した場合には、前記光学式マーカー本体が前記台座から離脱する一方、前記接着手段によって前記被験者の身体に対する前記台座の接着状態が維持されるので、本考案に係る光学式マーカーを取り付けた状態で、当該マーカーに身体等がぶつかった場合に、マーカー本体が外れることによって、被験者が痛みを感じたりすることがなく、皮膚の損傷も防止される。
【００１４】
本考案に係る光学式マーカーは、離脱した前記光学式マーカー本体は、前記磁石によって、前記被験者の身体に接着されている前記台座に磁着可能であり、前記台座に対する前記光学式マーカー本体の位置が前記位置決め手段によって再現されるので、マーカーが外れてしまった場合に、外れたマーカーを同じ場所に簡単に取り付けることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案に係る光学式マーカーの第１実施例を説明する図である。
【図２】本考案に係る光学式マーカーの第２実施例を説明する図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
図１、図２に示すように、光学式マーカーは、台座１と、台座１に対して着脱可能な光学式マーカー本体２と、からなる。台座１は扁平状の部材ないし薄肉のシートであり、面部には円板状の第１磁石３が設けてある。マーカー本体２は通常の光学式マーカーと同様に略球体（形状は球体には限定されない）であり、カメラによる撮影画像から光学的に検出できる素材からなり、典型的な例では、赤外線反射マーカーである。マーカー本体２には円板状の第２磁石４が設けてある。
【００１７】
第１磁石３と第２磁石４は同径・同厚の同一の部材である。第１磁石３は第１面部と第２面部を備え、第１面部がＮ極、第２面部がＳ極となっている。第１磁石４は第１面部と第２面部を備え、第１面部がＮ極、第２面部がＳ極となっている。第１磁石３と第２磁石４は、第１面部、第２面部のいずれか一方のＮ極と他方のＳ極が吸引することで磁着するように、台座１、光学式マーカー本体２にそれぞれ設けられている。第１磁石３と第２磁石４は、互いにずれた位置で磁着させようとしても、面部の中心同士が一致して重なるように磁着される。
【００１８】
第１磁石３と第２磁石４の磁着力は、被験者の動作計測時の被験者の動作では外れることがないような力を有している。一方、第１磁石３と第２磁石４の磁着力は、被験者の動作計測時に光学式マーカー本体２が当該被験者の身体や物体に当たった時に、被験者に不快感を与えずに、光学式マーカー本体２が台座１から離脱するような力に設定される。
【００１９】
図１に示す実施例では、台座１は円板状の部材であり、台座１は第１面部と、第２面部とを有し、第１面部上に第１磁石３が設けてある。台座１は、柔軟性を備えた可撓性でもよく、あるいは、可撓性を備えていなくてもよい。例えば、台座１が小径であれば、可撓性を備えていなくても、被験者に不快感を与えることがない。台座１はシートでもあるいは、ある程度の厚みを備えていてもよい。図示の台座１は平面視円形状であるが、台座１の形状は限定されない。
【００２０】
台座１は、第２面部を被験者の身体の所定部位にあてがった状態で、接着手段として例示する接着テープ５を用いて、被験者の身体に取り付けられる。台座１は第２面部を被験者の身体（皮膚）に接触させた状態で、台座１よりも大面積の接着テープ５によって、台座１の第１面部全体（第１磁石３を含む）を覆うように取り付けられる。台座１の第１磁石３と光学式マーカー本体２の第２磁石４は、接着テープ５を介して磁着される。
【００２１】
図２に示す実施例では、台座１は方形状のシートであり、台座１は第１面部と、第２面部とを有し、第２面部に第１磁石３が設けてある。台座１は、柔軟性を備えた可撓性を備えている。図示の台座１は平面視方形状であるが、台座１の形状は限定されない。台座１の第２面部には接着層５´が形成されている。台座１は、第２面部を被験者の身体の所定部位にあてがった状態で、接着層５´を用いて、被験者の身体に接着される。台座１の第１磁石３と光学式マーカー本体２の第２磁石４は、台座１を介して磁着される。
【００２２】
光学式モーションキャプチャシステムは、被験者の１つあるいは複数の所定部位に装着した１つあるいは複数の光学式マーカー（例えば、赤外線反射マーカー）と、光学式マーカーを装着した被験者の運動を複数角度から同時に撮影する複数台のカメラと、各カメラで取得したマーカーの画像情報中のマーカーの二次元位置を再構成して当該マーカーの三次元位置を計算し、光学式マーカーの三次元位置と身体の三次元モデルから身体の各部位の三次元位置（被験者の姿勢）を取得する処理部と、処理部の結果（被験者の姿勢の時系列データとして取得される運動データ）を表示する表示部と、からなる。
【００２３】
本実施形態に係る光学式マーカーは、２枚の磁石３、４によって着脱可能な台座１とマーカー本体２からなり、台座１に対するマーカー本体２の位置が位置決め手段（第１磁石３と第２磁石４）によって決定されているので、被験者の身体に設けた台座１にマーカー本体２を磁着させるだけでよく、従来の両面テープを用いたマーカーの取り付けに比べて、マーカー取り付けの時間が大幅に短縮される。
【００２４】
本実施形態に係る１つあるいは複数の光学式マーカーを被験者の身体の所定部位に取り付けた後、被験者の動作をカメラで撮影する。被験者の動作計測時に光学式マーカー本体２が当該被験者の身体や物体に当たって第１磁石３と第２磁石４の吸引力を超える外力が作用した場合には、光学式マーカー本体２が台座１から離脱する一方、接着手段（接着テープ５、接着層５´）によって被験者の身体に対する台座１の接着状態が維持される。したがって、本実施形態に係る光学式マーカーを取り付けた状態で、当該マーカーに身体等がぶつかった場合に、マーカー本体２が外れることによって、被験者が痛みを感じたりすることがなく、皮膚が損傷することもない。
【００２５】
本実施形態に係る光学式マーカーは、離脱した光学式マーカー本体２は、台座１の第１磁石３と光学式マーカー本体２の第２磁石４によって、被験者の身体に接着されている台座１に磁着可能であり、第１磁石３と第２磁石４が、中心同士が一致するように磁着することで、台座１に対する光学式マーカー本体２の位置が再現されるので、マーカーが外れてしまった場合に、外れたマーカーを同じ場所に簡単に取り付けることが可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１  台座
２  光学式マーカー本体
３  第１磁石
４  第２磁石
５  接着テープ
５´  接着層
６  被験者の身体
【図１】
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【図２】
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