特許 6888337 表示装置、診断システム及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6888337

(24)【登録日】2021年5月24日

(45)【発行日】2021年6月16日

(54)【発明の名称】表示装置、診断システム及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/11 20060101AFI20210603BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/11 100

   A61B5/11 210

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-44841(P2017-44841)

(22)【出願日】2017年3月9日

(65)【公開番号】特開2018-143706(P2018-143706A)

(43)【公開日】2018年9月20日

【審査請求日】2020年1月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士フイルムビジネスイノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000752

【氏名又は名称】特許業務法人朝日特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内藤 孝雄

(72)【発明者】

【氏名】朽久保 修

【審査官】 ▲高▼ 芳徳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１７９１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０４６５０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−１４７００６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／１０３ − ５／１１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

立位姿勢における受診者の頭部の第１軌跡と、該受診者の重心を重力に沿った方向に垂直な平面に投影した点の第２軌跡とを特定する特定部と、
前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者の姿勢を示す第１数値を算出する第１算出部と、
前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者の平衡感覚を示す第２数値を算出する第２算出部と、
運動機能に応じた複数の領域を表示部に表示させるとともに、算出された前記第１数値と前記第２数値との組に応じた点を該領域のいずれかに表示させる表示制御部と、
前記受診者が目を開けているときに前記第２算出部により算出された第２数値と、該受診者が目を閉じているときに前記第２算出部により算出された第２数値との差を示す第３数値を算出する第３算出部と、
前記受診者が目を開けているときの表情の変化量を示す第４数値を算出する第４算出部と、
を有し、
前記表示制御部は、認知機能に応じた複数の領域を決定するとともに、算出された前記第３数値と前記第４数値との組に応じた点を該領域のいずれかに表示させる
ことを特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記表示制御部は、前記受診者に課された条件に応じて前記複数の領域を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者が身体の平衡を崩した回数を計数する計数部を有し、
前記表示制御部は、前記回数に応じて前記複数の領域を決定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記表示制御部は、前記点が表示される領域に応じた前記運動機能の情報を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項5】

前記特定部は、前記頭部の位置によって推定された前記受診者の身長に応じて変換された前記第１軌跡及び前記第２軌跡を特定する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項6】

表示装置と、
立位姿勢における受診者の頭部の位置を検知する検知装置と、
前記受診者の重心を重力に沿った方向に垂直な平面に投影した点の位置を測定する測定装置と、
を有し、
前記表示装置は、
前記検知装置により検知された前記頭部の位置の変化を示す第１軌跡と、前記測定装置により測定された前記点の位置の変化を示す第２軌跡とを特定する特定部と、
前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者の姿勢を示す第１数値を算出する第１算出部と、
前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者の平衡感覚を示す第２数値を算出する第２算出部と、
運動機能に応じた複数の領域を表示部に表示させるとともに、算出された前記第１数値と前記第２数値との組に応じた点を該領域のいずれかに表示させる表示制御部と、
前記受診者が目を開けているときに前記第２算出部により算出された第２数値と、該受診者が目を閉じているときに前記第２算出部により算出された第２数値との差を示す第３数値を算出する第３算出部と、
前記受診者が目を開けているときの表情の変化量を示す第４数値を算出する第４算出部と、
を有し、
前記表示制御部は、認知機能に応じた複数の領域を決定するとともに、算出された前記第３数値と前記第４数値との組に応じた点を該領域のいずれかに表示させる
ことを特徴とする診断システム。

【請求項7】

表示部を有するコンピュータを、
立位姿勢における受診者の頭部の第１軌跡と、該受診者の重心を重力に沿った方向に垂直な平面に投影した点の第２軌跡とを特定する特定部と、
前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者の姿勢を示す第１数値を算出する第１算出部と、
前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者の平衡感覚を示す第２数値を算出する第２算出部と、
運動機能に応じた複数の領域を前記表示部に表示させるとともに、算出された前記第１数値と前記第２数値との組に応じた点を該領域のいずれかに表示させる表示制御部と、
前記受診者が目を開けているときに前記第２算出部により算出された第２数値と、該受診者が目を閉じているときに前記第２算出部により算出された第２数値との差を示す第３数値を算出する第３算出部と、
前記受診者が目を開けているときの表情の変化量を示す第４数値を算出する第４算出部
として機能させ、かつ、
前記表示制御部が、認知機能に応じた複数の領域を決定するとともに、算出された前記第３数値と前記第４数値との組に応じた点を該領域のいずれかに表示させるように前記コンピュータを機能させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示装置、診断システム及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、バランス機能向上を目的としたトレーニングのための測定データを取得する姿勢バランス測定装置が開示されている。
特許文献２には、顔画像から抽出した特徴量を用いて表情を推定する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−３１５３８号公報

【特許文献1】国際公開第２００７／０４３７１２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、運動機能の診断結果を受診者に伝えることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述した課題を解決するため、本発明の請求項１に係る表示装置は、立位姿勢における受診者の頭部の第１軌跡と、該受診者の重心を重力に沿った方向に垂直な平面に投影した点の第２軌跡とを特定する特定部と、前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者の姿勢を示す第１数値を算出する第１算出部と、前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者の平衡感覚を示す第２数値を算出する第２算出部と、運動機能に応じた複数の領域を表示部に表示させるとともに、算出された前記第１数値と前記第２数値との組に応じた点を該領域のいずれかに表示させる表示制御部と、前記受診者が目を開けているときに前記第２算出部により算出された第２数値と、該受診者が目を閉じているときに前記第２算出部により算出された第２数値との差を示す第３数値を算出する第３算出部と、前記受診者が目を開けているときの表情の変化量を示す第４数値を算出する第４算出部と、を有し、前記表示制御部は、認知機能に応じた複数の領域を決定するとともに、算出された前記第３数値と前記第４数値との組に応じた点を該領域のいずれかに表示させることを特徴とする。
本発明の請求項２に係る表示装置は、請求項１に記載の態様において、前記表示制御部は、前記受診者に課された条件に応じて前記複数の領域を決定することを特徴とする。
本発明の請求項３に係る表示装置は、請求項１又は２に記載の態様において、前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者が身体の平衡を崩した回数を計数する計数部を有し、前記表示制御部は、前記回数に応じて前記複数の領域を決定することを特徴とする。
本発明の請求項４に係る表示装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載の態様において、前記表示制御部は、前記点が表示される領域に応じた前記運動機能の情報を前記表示部に表示させることを特徴とする。
本発明の請求項５に係る表示装置は、請求項１から４のいずれか１項に記載の態様において、前記特定部は、前記頭部の位置によって推定された前記受診者の身長に応じて変換された前記第１軌跡及び前記第２軌跡を特定することを特徴とする。
本発明の請求項６に係る診断システムは、表示装置と、立位姿勢における受診者の頭部の位置を検知する検知装置と、前記受診者の重心を重力に沿った方向に垂直な平面に投影した点の位置を測定する測定装置と、を有し、前記表示装置は、前記検知装置により検知された前記頭部の位置の変化を示す第１軌跡と、前記測定装置により測定された前記点の位置の変化を示す第２軌跡とを特定する特定部と、前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者の姿勢を示す第１数値を算出する第１算出部と、前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者の平衡感覚を示す第２数値を算出する第２算出部と、運動機能に応じた複数の領域を表示部に表示させるとともに、算出された前記第１数値と前記第２数値との組に応じた点を該領域のいずれかに表示させる表示制御部と、前記受診者が目を開けているときに前記第２算出部により算出された第２数値と、該受診者が目を閉じているときに前記第２算出部により算出された第２数値との差を示す第３数値を算出する第３算出部と、前記受診者が目を開けているときの表情の変化量を示す第４数値を算出する第４算出部と、を有し、前記表示制御部は、認知機能に応じた複数の領域を決定するとともに、算出された前記第３数値と前記第４数値との組に応じた点を該領域のいずれかに表示させることを特徴とする。
本発明の請求項７に係るプログラムは、表示部を有するコンピュータを、立位姿勢における受診者の頭部の第１軌跡と、該受診者の重心を重力に沿った方向に垂直な平面に投影した点の第２軌跡とを特定する特定部と、前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者の姿勢を示す第１数値を算出する第１算出部と、前記第１軌跡及び前記第２軌跡から前記受診者の平衡感覚を示す第２数値を算出する第２算出部と、運動機能に応じた複数の領域を前記表示部に表示させるとともに、算出された前記第１数値と前記第２数値との組に応じた点を該領域のいずれかに表示させる表示制御部と、前記受診者が目を開けているときに前記第２算出部により算出された第２数値と、該受診者が目を閉じているときに前記第２算出部により算出された第２数値との差を示す第３数値を算出する第３算出部と、前記受診者が目を開けているときの表情の変化量を示す第４数値を算出する第４算出部として機能させ、かつ、前記表示制御部が、認知機能に応じた複数の領域を決定するとともに、算出された前記第３数値と前記第４数値との組に応じた点を該領域のいずれかに表示させるように前記コンピュータを機能させるプログラムである。

【発明の効果】

【0006】

請求項１、６、７に係る発明によれば、運動機能の診断結果を受診者に伝えることができ、また、認知機能の診断結果を受診者に伝えることができる。
請求項２に係る発明によれば、受診者に課された条件に応じて運動機能の評価を示す領域を変化させることができる。
請求項３に係る発明によれば、身体の平衡を崩した回数によって運動機能の評価を示す領域を変化させることができる。
請求項４に係る発明によれば、運動機能の診断結果についての情報を受診者に表示することができる。
請求項５に係る発明によれば、受診者の身長のバラツキによる診断の誤りを訂正することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態に係る診断システム９の全体構成を示す図。

【図2】表示装置１の構成の一例を示す図。

【図3】定数表１２１の一例を示す図。

【図4】アドバイス表１２２の一例を示す図。

【図5】測定部３を説明するための図。

【図6】撮像部５を説明するための図。

【図7】表示装置１の機能的構成を示す図。

【図8】表示装置１が取得した受診者の頭部及び重心の位置の動きを示す図。

【図9】表示装置１により表示される診断結果の一例を示す図。

【図10】受診者の第１軌跡及び第２軌跡の経時変化を説明する図。

【図11】表示装置１の動作の流れを説明するフロー図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

１．実施形態
１−１．診断システムの全体構成
以下、図において、各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。また、図に示す座標記号のうち、円の中に点を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表し、円の中に交差する２本の線を描いた記号は、紙面手前側から奥側に向かう矢印を表す。空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、上述の定義に沿ってｙ軸方向、＋ｙ方向、−ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、−ｚ方向を定義する。−ｚ方向は重力の方向である。

【0009】

図１は、本実施形態に係る診断システム９の全体構成を示す図である。診断システム９は、表示装置１と、この表示装置１に接続された検知部２、及び測定部３を有する。また、診断システム９は、図１に示す通り表示装置１に接続された撮像部５を有してもよい。表示装置１は、コンピュータ等である。

【0010】

測定部３は、上に乗った立位姿勢の受診者の体圧を感知する感圧面を有し、この感圧面により受診者の重心Ｐｇのｘｙ平面上における位置を測定する装置（測定装置）である。感圧面は例えば静電容量圧力センサ等により体圧を感知する。感圧面は例えば格子状に配置された複数の感圧点を有していてもよい。要するに感圧面は−ｚ方向に受ける力とその力を受ける部分のｘｙ平面上における位置とを測定すればよい。測定部３は、受診者の重心の位置を示すデータを表示装置１に供給する。

【0011】

検知部２は、床から上方向（＋ｚ方向）に伸びる支柱４に取付けられ、受診者の頭部に貼付等をすることによって固定されたマーカＰｖを検知して、この頭部の動きを観測する装置（検知装置）である。検知部２は、受診者の頭部の位置を示すデータを表示装置１に供給する。

【0012】

検知部２は、例えば３Ｄ距離センサ、ステレオカメラ等である。３Ｄ距離センサは、近赤外パルスレーザ等の電磁波を照射してから、対象物で反射したその電磁波をセンサが感知するまでの時間差に基づきその対象物までの距離と方向を特定する。ステレオカメラは、複数方向からの撮像画像を用いて被撮像物までの距離と方向を特定する。検知部２として３Ｄ距離センサを用いる場合、マーカＰｖは検知部２が照射する電磁波を反射する物体であればよい。

【0013】

なお、マーカＰｖは、頭頂部等の「頭部を代表する位置」に固定される。頭頂部とは、具体的には、ドイツ水平線、フランクフルト水平線、リード基準線、解剖学的基準線、又は人類学的基準線等と呼ばれる線であって、眼窩下縁の最低点と外耳孔上縁の中点とを結ぶ耳眼窩水平線を重力方向（−ｚ方向）に対して水平に保った場合に、正中矢状面を通って頭部の最も上方に位置する点である。正中矢状面とは、正中に沿って身体を左右に分ける面である。

【0014】

また、マーカＰｖは、ジャイロセンサ又は加速度センサを有してもよい。この場合、マーカＰｖそのものが検知部２として空間における頭部の位置を検知してもよい。ジャイロセンサ又は加速度センサによって検知された頭部の位置のデータは、無線によって表示装置１に供給されてもよいし、検査中はマーカＰｖに内包されたメモリに記憶され、検査後に有線によって表示装置１に供給されてもよい。

【0015】

撮像部５は、支柱４に取付けられ、受診者の顔を撮像してその顔を示すデータを表示装置１に供給する装置である。受診者は−ｙ方向に顔を向けて立位姿勢をとり、撮像部５は＋ｙ方向に向けたカメラによってその顔を撮像する。

【0016】

１−２．表示装置の構成
図２は、表示装置１の構成の一例を示す図である。表示装置１は、制御部１１と、記憶部１２と、通信部１３と、表示部１４と、操作部１５とを有する。

【0017】

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有し、ＣＰＵがＲＯＭや記憶部１２に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより表示装置１の各部を制御する。

【0018】

通信部１３は、検知部２及び測定部３と接続して、検知部２から受診者の頭部の動きを示すデータを、測定部３から受診者の重心Ｐｇの動きを示すデータを、それぞれ受取るインタフェースである。また、通信部１３は図２に示す通り、上述した撮像部５と接続して、この撮像部５で撮像された受診者の顔を示すデータを受取るインタフェースとして機能してもよい。なお、図１に示す通信部１３は、有線により検知部２、測定部３及び撮像部５に接続しているが、無線によりこれらと接続してもよい。

【0019】

操作部１５は、各種の指示をするためのキーボード、マウス、操作ボタン等の操作子を備えており、利用者による操作を受付けてその操作内容に応じた信号を制御部１１に供給する。また、操作部１５は、利用者の指やスタイラスペン等の操作体を検知するタッチパネルを有していてもよい。

【0020】

表示部１４は、液晶ディスプレイを有しており、制御部１１の制御の下、画像を表示する。表示部１４の液晶ディスプレイの上には、操作部１５の透明のタッチパネルが重ねて配置されてもよい。

【0021】

記憶部１２は、ハードディスクドライブ等の大容量の記憶手段であり、制御部１１のＣＰＵに読み込まれるプログラムを記憶している。

【0022】

また、記憶部１２は、定数表１２１、及びアドバイス表１２２を記憶する。図３は、定数表１２１の一例を示す図である。図３に示す定数表１２１は、診断に用いる様々な定数（パラメータ）を記憶する表であり、例えば標準的な受診者の身長として定められた標準身長を記憶している。また、定数表１２１は、移動量及び距離の上限をそれぞれ記憶している。

【0023】

制御部１１は、定数表１２１に記憶された標準身長と、推定又は予め入力された受診者の身長に基づいて観測の結果を変換（正規化ともいう）する。この正規化とは、観測の結果を示す数値を、受診者の身長が標準身長であったと仮定した場合の数値に変換することをいう。

【0024】

例えば、観測の結果が移動量及び距離等、単位が一次元である場合に、制御部１１は、観測の結果を受診者の身長で除算し、標準身長を乗算することにより正規化を行う。また例えば、観測の結果が面積等、単位が二次元である場合に、制御部１１は、観測の結果を受診者の身長で二回除算し、標準身長で二回乗算することにより正規化を行う。

【0025】

また、制御部１１は、頭部又は重心の移動量又は距離等、観測の結果を示す数値及びその数値を正規化した数値が定数表１２１に記述された上限を超えた場合に、これらの数値がそれぞれの上限であったと見なしてもよい。

【0026】

図４は、アドバイス表１２２の一例を示す図である。図４に示すアドバイス表１２２には、受診者に課された条件ごとの判定結果と、これら判定結果の組合せを総合した最終の判定結果、及び、この最終の判定結果に対して受診者に通知されるアドバイスの文言とが、対応付けられている。

【0027】

制御部１１は、例えば図３に示す定数表１２１を用いて上述した条件ごとに受診者の運動機能を判定し、受診者が複数の条件で診断を受けた後にその受診者に対して最終の判定結果とともに、図４に示すアドバイス表１２２に記載された、その判定結果に対応するアドバイスの文言を通知する。

【0028】

１−３．測定部
図５は、測定部３を説明するための図である。測定部３は、受診者が乗る感圧面を有する。図５に示す通り、測定部３の感圧面は、重力に沿った方向、すなわちｚ軸方向に垂直な平面であるｘｙ平面に沿って設置される。測定部３は、感圧面の上に乗った受診者の足から受診者の体重に応じた圧力を感知して、重心Ｐｇのｘｙ平面上における位置を測定する。なお、感圧面には、図５に示す通り受診者が両足を乗せる位置を示した印が描かれていてもよい。

【0029】

１−４．撮像部
図６は、撮像部５を説明するための図である。図６には撮像部５が撮像する受診者の顔を示すデータに基づいた表情の解析の例が示されている。表示装置１の制御部１１は、例えばＨｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズム等の画像解析アルゴリズムを用いて、顔を示すデータから、眉毛、瞼、鼻、唇等、顔の各部位の輪郭線を検出する。そして制御部１１は、これらの輪郭線を構成する特徴点を予め決められた規則に従って特定する。

【0030】

例えば、図６に示す点Ｐ１及び点Ｐ２は受診者の右眉毛を示す輪郭線を構成する２つの特徴点である。撮像部５は、受診者に対して「笑顔を作って下さい」という呼び掛けをする前後の顔をそれぞれ示す画像データを表示装置１に供給する。表示装置１の制御部１１は、上述した呼び掛けの前後の画像データに対し、それぞれ図６に示す解析を行って顔の各部位の輪郭線を構成する複数の特徴点を特定し、各特徴点が呼び掛けの前後でどの程度、変化したかを示す変化量を算出する。制御部１１は、算出した変化量を、例えば合計することで、認知症の程度を示す指標を算出する。

【0031】

具体例として立位姿勢の受診者は顔を−ｙ方向を向ける。撮像部５は、受診者の顔の高さに配置されて＋ｙ方向に向かってその顔を撮像する。これにより撮像部５は、受診者の顔を示すデータであって、ｘｚ座標面で表される画像データを得る。制御部１１は、撮像部５から供給される画像データに対して上述した画像解析アルゴリズムを用いて複数の特徴点を特定し、この複数の特徴点から次式（１）を用いて、顔の表情から受診者の認知症の傾向を評価するための指標である表情指標ＳＵＭを算出する。

【0032】

【0033】

ただし、ｘ_i，ｚ_iは呼び掛け前におけるｉ番目の特徴点のｘ座標値とｚ座標値、Ｘ_i，Ｚ_iは呼び掛け後におけるｉ番目の特徴点のｘ座標値とｚ座標値、ｉ＝１３は鼻先を示す特徴点であって顔の基準となる位置（基準位置）を意味する。また、ｄ_i，Ｄ_iはそれぞれ呼び掛けの前後におけるｉ番目の特徴点の基準位置からの距離を意味し、表情指標ＳＵＭは、この呼び掛けの前後の距離の合計を意味する。

【0034】

１−５．表示装置の機能的構成
図７は、表示装置１の機能的構成を示す図である。図７において通信部１３、及び操作部１５を省略する。図７に示す表示装置１の制御部１１は、記憶部１２に記憶されたプログラムを実行することにより、特定部１１０、第１算出部１１１、第２算出部１１２、及び表示制御部１１５として機能する。また、図７に示す通り制御部１１は、第３算出部１１３、第４算出部１１４、推定部１１６、変換部１１７、及び計数部１１８として機能してもよい。

【0035】

特定部１１０は、第１特定部１１０１及び第２特定部１１０２を有する。第１特定部１１０１は、マーカＰｖを検知する検知部２から受診者の頭部の位置を示すデータの供給を継続的に受けて、この受診者の頭部の動きを示す第１軌跡を特定する。

【0036】

第２特定部１１０２は、測定部３の感圧面上に乗った受診者の重心の位置を示すデータの供給を継続的に受けて、この受診者の重心の動きを示す第２軌跡を特定する。すなわち、第１特定部１１０１及び第２特定部１１０２を有する特定部１１０は、第１軌跡及び第２軌跡を特定する。

【0037】

第１算出部１１１は、第１軌跡及び第２軌跡から受診者の姿勢を示す姿勢評価値（第１数値）を算出する。図８は、決められた時間に表示装置１が検知部２及び測定部３から取得した受診者の頭部及び重心の位置の動きを示す図である。図８に示す通り、頭部の位置の動きに基づきｘｙ平面に第１軌跡Ｔ１が特定され、重心の位置の動きに基づきｘｙ平面に第２軌跡Ｔ２が特定される。

【0038】

第１算出部１１１は、例えば、第１軌跡の代表点と第２軌跡の代表点との距離を、受診者の姿勢を示す姿勢評価値として算出する。代表点は、ｘ方向及びｙ方向のそれぞれの相加平均値をｘ座標、ｙ座標とする点でもよいし、それぞれの最頻値をｘ座標、ｙ座標とする点でもよい。また、それぞれの測定時刻におけるｘｙ平面上の頭部と重心との距離を平均することで、上述した姿勢評価値を算出してもよい。

【0039】

例えば、検知部２は、頭部の位置として「頭頂部」をｘｙ平面に投影した点を表示装置１に供給する場合に、ｘｙ平面において頭頂部と重心とが重なる姿勢が基準となる良好な姿勢であると仮定すれば、ｘｙ平面における頭頂部と重心との距離が遠いほど、受診者の姿勢が悪いことを意味する。第１算出部１１１は、受診者の姿勢の指標として、この頭頂部と重心との距離を算出すればよい。制御部１１は、診断の前に測定された第１軌跡の代表点と第２軌跡の代表点について実際の受診者の姿勢に合うように調整するキャリブレーションを行ってもよい。

【0040】

なお、頭部の重心をｘｙ平面に投影した点と、身体の重心をｘｙ平面に投影した点とが一致する姿勢が良好な姿勢であると仮定する場合に表示装置１は、「頭頂部」と頭部の重心との関係を調整してもよい。

【0041】

第２算出部１１２は、第１軌跡及び第２軌跡から受診者の平衡感覚を示すバランス評価値（第２数値）を算出する。平衡感覚とは、視覚、前庭感覚、体性感覚（深部感覚及び皮膚感覚）等を総合して、人が自分の身体の重力に対する傾き等を感知する感覚である。

【0042】

第２算出部１１２は、例えば図８に示す第１軌跡Ｔ１に外接する矩形Ｒ１の面積と、第２軌跡Ｔ２に外接する矩形Ｒ２の面積とをそれぞれ算出し、より大きい方の面積を受診者の平衡感覚を示すバランス評価値として算出してもよい。この場合、頭部又は重心の軌跡が移動する範囲の面積が大きいほど、受診者は自分の身体を制御できていないので平衡感覚が衰えていることを意味する。

【0043】

なお、第２算出部１１２は、第１軌跡Ｔ１及び第２軌跡Ｔ２のそれぞれの移動距離をバランス評価値として算出してもよいし、第１軌跡Ｔ１及び第２軌跡Ｔ２のそれぞれによってｘｙ平面上に描かれる図形の面積をバランス評価値として算出してもよい。

【0044】

第３算出部１１３は、受診者が目を開けているとき（開眼時）に第２算出部１１２により算出されたバランス評価値と、この受診者が目を閉じているとき（閉眼時）に第２算出部１１２により算出されたバランス評価値との差を示すバランス差評価値（第３数値）を算出する。バランス差評価値は、例えば開眼時のバランス評価値と閉眼時のバランス評価値との差を定数で除算した百分率で表される。

【0045】

第４算出部１１４は、受診者が目を開けているときの表情の変化量を示す表情評価値（第４数値）を算出する。表情評価値は、例えば上述した表情指標ＳＵＭを定数で除算した百分率で表される。

【0046】

表示制御部１１５は、運動機能に応じた複数の領域を表示部１４に表示させる。また、表示制御部１１５は、第１算出部１１１により算出された姿勢評価値と、第２算出部１１２により算出されたバランス評価値との組に応じた点を、上述した領域のいずれかに表示させる。

【0047】

図９は、表示装置１により表示される診断結果の一例を示す図である。図９（ａ）に示す通り、表示装置１の表示部１４には、姿勢評価値を横軸に、バランス評価値を縦軸にした座標面が表示される。姿勢評価値及びバランス評価値は、いずれも０％から１００％までの数値として表される。表示制御部１１５は、境界線Ｅａ及び境界線Ｅｂを描画する。境界線Ｅａは、受診者の運動機能に問題がないと診断する領域Ｒａと、受診者の運動機能に若干の問題があると診断する領域Ｒｂとの境界を示す線である。境界線Ｅｂは、上述した領域Ｒｂと、受診者の運動機能に深刻な問題があると診断する領域Ｒｃとの境界を示す線である。

【0048】

境界線Ｅａ及び境界線Ｅｂはそれぞれ次式（２）（３）によって示される。

【0049】

ただし、αは姿勢評価値であり、βはバランス評価値である。そして添字ａ及び添字ｂはそれぞれ境界線Ｅａ及び境界線Ｅｂを示す。これら式中のｒ_a、ｋ_a、ｒ_b、ｋ_bというパラメータは定数表１２１に記述されている。これらのパラメータは、受診者に課せられる条件に応じてそれぞれ定められてもよい。受診者に課せられる条件とは、例えば眼の開閉、及び両足立ち又は片足立ちの別といった立位姿勢における条件である。また、これらのパラメータは受診者の年齢、性別等といった属性ごとに定められてもよい。

【0050】

境界線Ｅａ及び境界線Ｅｂによって区別される３つの領域Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃのいずれに測定結果がプロットされるかによって、受診者の診断結果が決まる。例えば、測定点Ｐａは領域Ｒａの内側にプロットされるため、この結果を出した受診者の運動機能には問題がないと診断される。一方、測定点Ｐｃは領域Ｒｃの内側にプロットされるため、この結果を出した受診者の運動機能には深刻な問題があると診断される。

【0051】

また、表示制御部１１５は、認知機能に応じた複数の領域を表示部１４に表示させるとともに、第３算出部１１３により算出されたバランス差評価値と、第４算出部１１４により算出された表情評価値との組に応じた点を、上述した領域のいずれかに表示させる。

【0052】

バランス差は、平衡感覚における視覚の依存の程度を示しており、バランス差が大きいほど受診者が視覚に頼って身体のバランスを保っていること、すなわち、体性感覚、皮膚感覚、及び前庭感覚が衰えていることを示している。

【0053】

また、表情評価値は「笑顔を作って下さい」という呼び掛けに対する表情の変化を示しているから、変化量が大きいほど認知症が発生している可能性が低いことを示している。

【0054】

図９（ｂ）に示す通り、表示装置１の表示部１４には、バランス差評価値を横軸に、表情評価値を縦軸にした座標面が表示される。バランス差評価値及び表情評価値は、いずれも０％から１００％までの数値として表される。表示制御部１１５は、境界線Ｅｄ及び境界線Ｅｅを描画する。境界線Ｅｄは、受診者の認知機能に問題がないと診断する領域Ｒｄと、受診者の認知機能に若干の問題があると診断する領域Ｒｅとの境界を示す線である。境界線Ｅｅは、上述した領域Ｒｅと、受診者の認知機能に深刻な問題があると診断する領域Ｒｆとの境界を示す線である。

【0055】

境界線Ｅｄ及び境界線Ｅｅはそれぞれ次式（４）（５）によって示される。

【0056】

ただし、δはバランス差評価値であり、εは表情評価値である。そして添字ｄ及び添字ｅはそれぞれ境界線Ｅｄ及び境界線Ｅｅを示す。これら式中のｑ_d、ｈ_d、ｑ_e、ｈ_eというパラメータは定数表１２１に記述されている。これらのパラメータは、受診者に課せられる条件に応じてそれぞれ定められてもよい。また、これらのパラメータは受診者の年齢、性別等といった属性ごとに定められてもよい。

【0057】

境界線Ｅｄ及び境界線Ｅｅによって区別される３つの領域Ｒｄ、Ｒｅ、Ｒｆのいずれに測定結果がプロットされるかによって、受診者の診断結果が決まる。例えば、測定点Ｐｄは領域Ｒｄの内側にプロットされるため、この結果を出した受診者の認知機能には問題がないと診断される。一方、測定点Ｐｆは領域Ｒｆの内側にプロットされるため、この結果を出した受診者の認知機能には深刻な問題があると診断される。

【0058】

推定部１１６は、検知部２により検知された受診者の頭部の位置に基づいて、この受診者の身長を推定する。例えば、検知部２に３Ｄ距離センサ又はステレオカメラを用いる場合、検知部２はマーカＰｖをｘｙ平面に投影した位置に加えて、図１に示す検知部２からマーカＰｖまでのｚ軸方向に沿った距離ΔＬを検知する。推定部１１６は、この距離ΔＬを、検知部２が配置されている高さＬｅから減算することで、受診者の身長Ｌｈを推定すればよい。

【0059】

変換部１１７は、推定部１１６が推定した受診者の身長に応じて、第１特定部１１０１が特定した第１軌跡と、第２特定部１１０２が特定した第２軌跡とを変換する。この変換は、例えば第１軌跡及び第２軌跡のそれぞれの数値を受診者の身長で除算して標準身長を乗算することにより行われる。

【0060】

計数部１１８は、特定部１１０によって特定された第１軌跡及び第２軌跡から受診者が身体の平衡を崩した回数を計数する。計数部１１８は、受診者の第１軌跡及び第２軌跡の経時変化を、例えば時間で微分することにより変化の速度を算出し、閾値を超える速度で変化した回数を「身体の平衡を崩した回数」として計数する。

【0061】

図１０は、受診者の第１軌跡及び第２軌跡の経時変化を説明する図である。例えば図１０の縦軸は、第１軌跡Ｔ１及び第２軌跡Ｔ２のそれぞれの位置（ｘ方向又はｙ方向）であり、横軸は時間である。

【0062】

図１０において経時変化が緩やかな期間は、受診者の身体のバランスが安定していて頭部又は重心がぐらついていない期間である。一方、急な変化が起きている期間Ｓｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ３は、受診者の身体のバランスが不安定で頭部又は重心がぐらついている期間である。計数部１１８は、このぐらつきの回数、つまり受診者が身体の平衡を崩した回数を数える。図１０に示した例では頭部又は重心のいずれか一方についての「ぐらつきの回数」は３回である。

【0063】

表示制御部１１５は、計数部１１８が数えた回数に応じて複数の領域を決定してもよい。すなわち、計数部１１８が計数したぐらつきの回数に応じて、ｒ_a、ｋ_a、ｒ_b、ｋ_b、ｑ_d、ｈ_d、ｑ_e、ｈ_e等のパラメータが決定されてもよい。

【0064】

１−６．表示装置の動作
図１１は、表示装置１の動作の流れを説明するフロー図である。表示装置１の制御部１１は、診断者（操作者）による操作部１５を介した操作を受付けて、診断のモードを選択する（ステップＳ１０１）。診断のモードとは受診者に課せられる条件を示すものであり、例えば「開眼・両足立ち」（モード１）、「閉眼・両足立ち」（モード２）、「開眼・片足立ち」（モード３）、及び「閉眼・片足立ち」（モード４）である。

【0065】

診断のモードが選択されると制御部１１は、受診者の頭部の動きを示す第１軌跡を特定し（第１特定：ステップＳ１０２）、受診者の重心の動きを示す第２軌跡を特定する（第２特定：ステップＳ１０３）。ステップＳ１０２及びステップＳ１０３の順序は逆でもよい。

【0066】

制御部１１は、第１軌跡及び第２軌跡から受診者の姿勢を示す姿勢評価値を算出し（第１算出：ステップＳ１０４）、第１軌跡及び第２軌跡から受診者の平衡感覚を示すバランス評価値を算出する（第２算出：ステップＳ１０５）。ステップＳ１０４及びステップＳ１０５の順序は逆でもよい。これらの評価値の算出に用いるパラメータはステップＳ１０１で選択されたモードに応じて決定されてもよい。

【0067】

制御部１１は、両足立ち又は片足立ちのいずれかの条件下で開眼及び閉眼の両方の条件で特定された第１軌跡及び第２軌跡が既に記憶されている場合に、開眼時及び閉眼時のそれぞれのバランス評価値の差を算出し（第３算出：ステップＳ１０６）、「笑顔を作って下さい」と呼び掛ける前後における受診者の表情の変化を評価した表情評価値を算出する（第４算出：ステップＳ１０７）。ステップＳ１０６及びステップＳ１０７の順序は逆でもよい。

【0068】

制御部１１は、検知部２により検知された受診者の頭部の位置に基づいて、この受診者の身長を推定し（ステップＳ１０８）、推定されたその身長と決められた標準身長とを用いて各算出結果を変換する（ステップＳ１０９）。また、制御部１１は、第１軌跡及び第２軌跡から受診者の身体がぐらついた回数を計数する（ステップＳ１１０）。

【0069】

制御部１１は、選択したモードでの検知及び測定の回数が、規定回数に達したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。上述した回数が規定回数に達していないと判定する場合（ステップＳ１１１；ＮＯ）制御部１１は、制御をステップＳ１０２に戻す。

【0070】

一方、上述した回数が規定回数に達していると判定する場合（ステップＳ１１１；ＹＥＳ）、制御部１１は、例えば、その規定回数分の評価値の相加平均値をそれぞれ診断用の評価値として算出する。そして制御部１１は、運動機能及び認知機能に応じた複数の領域を表示部１４に表示させるとともに、算出した診断用の各平均値に基づき、姿勢評価値とバランス評価値とで示される運動機能の診断結果と、バランス差評価値と表情評価値とで示される認知機能の診断結果とを表示部１４にプロットし（ステップＳ１１２）、アドバイス表１２２から読み出したアドバイスの文言を印字する（ステップＳ１１３）。

【0071】

なお、表示装置１の制御部１１は、特徴点が表示される領域に応じた運動機能の情報を表示部１４に表示させてもよい。例えば、制御部１１によって実現する表示制御部１１５は、受診者の姿勢評価値とバランス評価値とで定まる点が領域Ｒａに位置している場合、診断結果として運動機能に問題がないことを示す「○」という記号を表示部１４に表示させてもよい。

【0072】

以上の動作により、診断システム９の表示装置１は、運動機能に応じた複数の領域を表示するとともに、診断の結果に応じた点をこれら複数の領域のいずれかに表示させる。従って、この表示を見た利用者は、専門知識を有しなくても、受診者の運動機能についての診断結果を把握する。

【0073】

２．変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。

【0074】

２−１．変形例１
上述した実施形態において、表示装置１は、姿勢評価値及びバランス評価値の組によって示される座標面を、運動機能に応じた複数の領域に分割して表示しており、この領域を決めるパラメータを受診者に課せられる条件に応じて定めていたが、これらのパラメータはこの条件に関わらず固定されていてもよい。

【0075】

２−２．変形例２
上述した実施形態において、制御部１１は、特定部１１０によって特定された第１軌跡及び第２軌跡をから受診者が身体の平衡を崩した回数を計数していたが、計数しなくてもよい。すなわち、制御部１１は、計数部１１８として機能しなくてもよい。

【0076】

２−３．変形例３
上述した実施形態において、表示装置１の制御部１１は、第３算出部１１３及び第４算出部１１４として機能していたが、表示装置１は受診者の認知機能についての診断をしなくてもよい。この場合、診断システム９は撮像部５を有しなくてもよい。

【0077】

２−４．変形例４
上述した実施形態において、推定部１１６は、検知部２により検知された受診者の頭部の位置に基づいて、この受診者の身長を推定していたが、受診者の身長を推定しなくてもよい。この場合、制御部１１は、受診者の身長と標準身長とを用いて第１軌跡及び第２軌跡を変換しなくてもよい。すなわち、制御部１１は、推定部１１６及び変換部１１７として機能しなくてもよい。

【0078】

２−５．変形例５
表示装置１の制御部１１によって実行されるプログラムは、磁気テープや磁気ディスク等の磁気記録媒体、光ディスク等の光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリ等の、コンピュータ装置が読取り可能な記録媒体に記憶された状態で提供し得る。また、このプログラムを、インターネット等の通信回線経由でダウンロードさせることも可能である。なお、上述の制御部１１によって例示した制御手段としてはＣＰＵ以外にも種々の装置が適用される場合があり、例えば、専用のプロセッサ等が用いられる。

【符号の説明】

【0079】

１…表示装置、１１…制御部、１１０…特定部、１１０１…第１特定部、１１０２…第２特定部、１１１…第１算出部、１１２…第２算出部、１１３…第３算出部、１１４…第４算出部、１１５…表示制御部、１１６…推定部、１１７…変換部、１１８…計数部、１２…記憶部、１２１…定数表、１２２…アドバイス表、１３…通信部、１４…表示部、１５…操作部、２…検知部、３…測定部、４…支柱、５…撮像部、９…診断システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】