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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023168320
(43)【公開日】2023-11-24
(54)【発明の名称】動作時間計測装置、動作時間計測方法、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
A61B 5/11 20060101AFI20231116BHJP
【ＦＩ】
A61B5/11 200
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023079505
(22)【出願日】2023-05-12
(31)【優先権主張番号】P 2022079801
(32)【優先日】2022-05-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】500409219
【氏名又は名称】学校法人関西医科大学
(71)【出願人】
【識別番号】519338625
【氏名又は名称】学校法人甲南女子学園
(74)【代理人】
【識別番号】100157325
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 太一
(72)【発明者】
【氏名】浅井 剛
(72)【発明者】
【氏名】三栖 翔吾
(72)【発明者】
【氏名】小山 祥太
(72)【発明者】
【氏名】大島 賢典
(72)【発明者】
【氏名】三方 裕美
【テーマコード（参考）】
4C038
【Ｆターム（参考）】
4C038VA04
4C038VA12
4C038VB35
4C038VC01
(57)【要約】
【課題】Timed Up and Goテストによる運動機能データの計測において、個別動作時間の
計測精度を高め、計測結果の変動を抑制する。
【解決手段】個別動作Ｐ１～Ｐ５それぞれの所要時間Ｔ１～Ｔ５を計測する動作時間計測装置１０であって、圧力検出手段１と、被験者の通過を検出する第１の通過検出手段２１、及び第２の通過検出手段２２と、圧力検出手段、第１の通過検出手段、第２の通過検出手段からの出力信号を取得し複数の個別動作時間を算出する制御手段４とを備え、圧力検出手段は、椅子Ｃｈの座面に載設され、第１の通過検出手段は、椅子から椅子に対し所定距離離れた折り返しマーカ３までの歩行路Ｐｔにおいて、椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した第１の位置Ｘ１に配され、第２の通過検出手段は、歩行路Ｐｔにおいて、椅子と折り返しマーカとの中間点より椅子から遠く、折り返しマーカより椅子に近接した第２の位置Ｘ２に配される。
【選択図】図１
計測精度を高め、計測結果の変動を抑制する。
【解決手段】個別動作Ｐ１～Ｐ５それぞれの所要時間Ｔ１～Ｔ５を計測する動作時間計測装置１０であって、圧力検出手段１と、被験者の通過を検出する第１の通過検出手段２１、及び第２の通過検出手段２２と、圧力検出手段、第１の通過検出手段、第２の通過検出手段からの出力信号を取得し複数の個別動作時間を算出する制御手段４とを備え、圧力検出手段は、椅子Ｃｈの座面に載設され、第１の通過検出手段は、椅子から椅子に対し所定距離離れた折り返しマーカ３までの歩行路Ｐｔにおいて、椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した第１の位置Ｘ１に配され、第２の通過検出手段は、歩行路Ｐｔにおいて、椅子と折り返しマーカとの中間点より椅子から遠く、折り返しマーカより椅子に近接した第２の位置Ｘ２に配される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
Timed Up and Go（ＴＵＧ）テストにおける計測対象動作に含まれる複数の個別動作それぞれの所要時間を計測する動作時間計測装置であって、
圧力検出手段と、
被験者の通過を検出する第１の通過検出手段、及び第２の通過検出手段と、
前記圧力検出手段、前記第１の通過検出手段、前記第２の通過検出手段からの出力信号を取得し前記複数の個別動作の所要時間を算出する制御手段とを備え、
前記圧力検出手段は、椅子の座面に載設され、
前記第１の通過検出手段は、前記椅子から前記椅子に対し所定距離離れた折り返しマーカまでの歩行路において、前記椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した第１の位置に配され、
前記第２の通過検出手段は、前記歩行路において、前記椅子と前記折り返しマーカとの中間点より前記椅子から遠く、前記折り返しマーカより前記椅子に近接した第２の位置に配される
動作時間計測装置。
圧力検出手段と、
被験者の通過を検出する第１の通過検出手段、及び第２の通過検出手段と、
前記圧力検出手段、前記第１の通過検出手段、前記第２の通過検出手段からの出力信号を取得し前記複数の個別動作の所要時間を算出する制御手段とを備え、
前記圧力検出手段は、椅子の座面に載設され、
前記第１の通過検出手段は、前記椅子から前記椅子に対し所定距離離れた折り返しマーカまでの歩行路において、前記椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した第１の位置に配され、
前記第２の通過検出手段は、前記歩行路において、前記椅子と前記折り返しマーカとの中間点より前記椅子から遠く、前記折り返しマーカより前記椅子に近接した第２の位置に配される
動作時間計測装置。
【請求項2】
前記複数の個別動作は、被験者が椅子に着席した状態から立ち上がる立ち上がり動作、当該立ち上がり動作ののち前記歩行路における前記第１の位置から前記第２の位置までの区間を歩行する往路歩行動作、当該往路歩行動作ののち前記折り返しマーカの周りをターンするターン動作、当該ターン動作ののち前記歩行路における前記第２の位置から前記第１の位置までの区間を歩行する復路歩行動作、及び、当該復路歩行動作ののち前記椅子に着座する着座動作からなり、
前記制御手段は、前記圧力検出手段による圧力解除検出時刻から前記第１の通過検出手段による第１の通過検出時刻までの時間を前記立ち上がり動作の所要時間とし、
前記第１の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第２の通過検出時刻までの時間を前記往路歩行動作の所要時間とし、
前記第２の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第３の通過検出時刻までの時間を前記ターン動作の所要時間とし、
前記第３の通過検出時刻から、前記第１の通過検出手段による第４の通過検出時刻までの時間を前記復路歩行動作の所要時間とし、
前記第４の通過検出時刻から、前記圧力検出手段による圧力付勢検出時刻までの時間を前記着座動作の所要時間とする
請求項１に記載の動作時間計測装置。
前記制御手段は、前記圧力検出手段による圧力解除検出時刻から前記第１の通過検出手段による第１の通過検出時刻までの時間を前記立ち上がり動作の所要時間とし、
前記第１の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第２の通過検出時刻までの時間を前記往路歩行動作の所要時間とし、
前記第２の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第３の通過検出時刻までの時間を前記ターン動作の所要時間とし、
前記第３の通過検出時刻から、前記第１の通過検出手段による第４の通過検出時刻までの時間を前記復路歩行動作の所要時間とし、
前記第４の通過検出時刻から、前記圧力検出手段による圧力付勢検出時刻までの時間を前記着座動作の所要時間とする
請求項１に記載の動作時間計測装置。
【請求項3】
前記第２の通過検出手段が、被験者の通過を複数回検出したとき、
前記第２の通過検出時刻は、前記計測対象動作の中で、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を最初に検出した時刻であり、
前記第３の通過検出時刻は、前記計測対象動作の中で、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を検出した複数の時刻のうち、連続する２時刻の差分時間が最大である時刻の組み合わせにおける、後の時刻である
請求項２に記載の動作時間計測装置。
前記第２の通過検出時刻は、前記計測対象動作の中で、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を最初に検出した時刻であり、
前記第３の通過検出時刻は、前記計測対象動作の中で、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を検出した複数の時刻のうち、連続する２時刻の差分時間が最大である時刻の組み合わせにおける、後の時刻である
請求項２に記載の動作時間計測装置。
【請求項4】
前記第１の通過検出時刻は、前記圧力解除検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最初に検出した時刻であり、
前記第４の通過検出時刻は、前記第３の通過検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最後に検出した時刻である
請求項２に記載の動作時間計測装置。
前記第４の通過検出時刻は、前記第３の通過検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最後に検出した時刻である
請求項２に記載の動作時間計測装置。
【請求項5】
前記第１の通過検出時刻は、前記圧力解除検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最初に検出した時刻であり、
前記第４の通過検出時刻は、前記第３の通過検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最初に検出した時刻である
請求項２に記載の動作時間計測装置。
前記第４の通過検出時刻は、前記第３の通過検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最初に検出した時刻である
請求項２に記載の動作時間計測装置。
【請求項6】
前記第２の位置は、前記折り返しマーカより最大５０ｃｍ以下の長さだけ前記椅子に近接しているである
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
【請求項7】
前記第１の通過検出手段、及び前記第２の通過検出手段は、被験者の下腿中間位置より高く、被験者の膝より低い身体部分の通過を検出可能な高さに配されている
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
【請求項8】
前記第１の通過検出手段、及び前記第２の通過検出手段は、被験者の体幹部分の通過を検出可能な高さに配されている
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
【請求項9】
前記第１の通過検出手段は、前記歩行路を跨いで配された一対の発光部と受光部を含む第１のゲート手段からなり、
前記第２の通過検出手段は、前記歩行路を跨いで配された一対の発光部と受光部を含む第２のゲート手段からなる
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
前記第２の通過検出手段は、前記歩行路を跨いで配された一対の発光部と受光部を含む第２のゲート手段からなる
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
【請求項10】
前記受光部は、外鏡筒と内鏡筒を有し、
前記内鏡筒には一方の筒端近傍に配された光拡散シートと、前記光拡散シートから他端方向に所定距離離間して配された受光素子を備え、
前記発光素子から発せられた光は、前記外鏡筒を通して前記受光部に入光し、さらに、入光した光は前記光拡散シートによって前記内鏡筒内に拡散されたのち前記受光素子に入射される
請求項９に記載の動作時間計測装置。
前記内鏡筒には一方の筒端近傍に配された光拡散シートと、前記光拡散シートから他端方向に所定距離離間して配された受光素子を備え、
前記発光素子から発せられた光は、前記外鏡筒を通して前記受光部に入光し、さらに、入光した光は前記光拡散シートによって前記内鏡筒内に拡散されたのち前記受光素子に入射される
請求項９に記載の動作時間計測装置。
【請求項11】
前記第２の通過検出手段は、
前記歩行路における往路に対応する部分を跨いで配された一対の発光部及び受光部を含む第３のゲート手段と、
前記歩行路における復路に対応する部分を跨いで配された別の一対の発光部及び受光部を含む第４のゲート手段からなる
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
前記歩行路における往路に対応する部分を跨いで配された一対の発光部及び受光部を含む第３のゲート手段と、
前記歩行路における復路に対応する部分を跨いで配された別の一対の発光部及び受光部を含む第４のゲート手段からなる
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
【請求項12】
前記第１の通過検出手段及び／又は前記第２の通過検出手段は、発光部と、前記発光部に対し前記歩行路を挟んで相対し前記発光部から出射された光を反射する反射板と、前記反射板に対し前記歩行路を挟んで相対して前記発光部と同じ側に配された受光部とを含む
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
【請求項13】
前記制御手段は、前記複数の個別動作の所要時間の情報から選択される複数の情報を入力とする主成分分析に基づき、得られた主成分ごとに前記個別動作それぞれの所要時間に基づく変数を得点化した主成分スコアを算出し、当該主成分スコアを被験者の運動機能を示す指標として出力する
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
請求項１から５の何れか１項に記載の動作時間計測装置。
【請求項14】
前記指標は、歩行に関する運動機能を示す指標、筋力に関する運動機能を示す指標、又はバランス機能に関する運動機能を示す指標を含む
請求項１３に記載の動作時間計測装置。
請求項１３に記載の動作時間計測装置。
【請求項15】
前記複数の個別動作の所要時間の情報は、被験者に対し異なる条件において行われた複数回のＴＵＧテストから得られた情報を含む
請求項１３に記載の動作時間計測装置。
請求項１３に記載の動作時間計測装置。
【請求項16】
Timed Up and Go（ＴＵＧ）テストにおける、計測対象動作に含まれる複数の個別動作それぞれの所要時間を計測する動作時間計測方法であって、
前記複数の個別動作は、被験者が椅子に着席した状態から立ち上がる立ち上がり動作、当該立ち上がり動作ののち前記椅子から前記椅子に対し所定距離離れた折り返しマーカまでの歩行路における第１の位置から第２の位置までの区間を歩行する往路歩行動作、当該往路歩行動作ののち前記折り返しマーカの周りをターンするターン動作、当該ターン動作ののち前記歩行路における前記第２の位置から前記第１の位置までの区間を歩行する復路歩行動作、及び、当該復路歩行動作ののち前記椅子に着座する着座動作からなり、
被験者による前記椅子の座面に載設された圧力検出手段からの圧力解除を検出し、
前記歩行路において、前記椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した前記第１の位置に配された第１の通過検出手段と、前記歩行路において前記椅子と前記折り返しマーカとの中間点より前記椅子から遠く、前記折り返しマーカより前記椅子に近接した第２の位置に配された前記第２の通過検出手段により、被験者の通過を検出し、
被験者による前記圧力検出手段への圧力付勢を検出し、
前記圧力検出手段による圧力解除検出時刻から前記第１の通過検出手段による第１の通過検出時刻までの時間を前記立ち上がり動作の所要時間として算出し、
前記第１の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第２の通過検出時刻までの時間を前記往路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第２の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第３の通過検出時刻までの時間を前記ターン動作の所要時間として算出し、
前記第３の通過検出時刻から、前記第１の通過検出手段による第４の通過検出時刻までの時間を前記復路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第４の通過検出時刻から、前記圧力検出手段による圧力付勢検出時刻までの時間を前記着座動作の所要時間として算出する
動作時間計測方法。
前記複数の個別動作は、被験者が椅子に着席した状態から立ち上がる立ち上がり動作、当該立ち上がり動作ののち前記椅子から前記椅子に対し所定距離離れた折り返しマーカまでの歩行路における第１の位置から第２の位置までの区間を歩行する往路歩行動作、当該往路歩行動作ののち前記折り返しマーカの周りをターンするターン動作、当該ターン動作ののち前記歩行路における前記第２の位置から前記第１の位置までの区間を歩行する復路歩行動作、及び、当該復路歩行動作ののち前記椅子に着座する着座動作からなり、
被験者による前記椅子の座面に載設された圧力検出手段からの圧力解除を検出し、
前記歩行路において、前記椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した前記第１の位置に配された第１の通過検出手段と、前記歩行路において前記椅子と前記折り返しマーカとの中間点より前記椅子から遠く、前記折り返しマーカより前記椅子に近接した第２の位置に配された前記第２の通過検出手段により、被験者の通過を検出し、
被験者による前記圧力検出手段への圧力付勢を検出し、
前記圧力検出手段による圧力解除検出時刻から前記第１の通過検出手段による第１の通過検出時刻までの時間を前記立ち上がり動作の所要時間として算出し、
前記第１の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第２の通過検出時刻までの時間を前記往路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第２の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第３の通過検出時刻までの時間を前記ターン動作の所要時間として算出し、
前記第３の通過検出時刻から、前記第１の通過検出手段による第４の通過検出時刻までの時間を前記復路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第４の通過検出時刻から、前記圧力検出手段による圧力付勢検出時刻までの時間を前記着座動作の所要時間として算出する
動作時間計測方法。
【請求項17】
前記第２の通過検出手段が、被験者の通過を複数回検出したとき、
前記第２の通過検出時刻は、前記計測対象動作の中で、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を最初に検出した時刻であり、
前記第３の通過検出時刻は、前記計測対象動作の中で、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を検出した複数の時刻のうち、連続する２時刻の差分時間が最大である時刻の組み合わせにおける、後の時刻である
請求項１６に記載の動作時間計測方法。
前記第２の通過検出時刻は、前記計測対象動作の中で、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を最初に検出した時刻であり、
前記第３の通過検出時刻は、前記計測対象動作の中で、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を検出した複数の時刻のうち、連続する２時刻の差分時間が最大である時刻の組み合わせにおける、後の時刻である
請求項１６に記載の動作時間計測方法。
【請求項18】
前記第１の通過検出時刻は、前記圧力解除検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最初に検出した時刻であり、
前記第４の通過検出時刻は、前記第３の通過検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最初に検出した時刻である
請求項１６に記載の動作時間計測方法。
前記第４の通過検出時刻は、前記第３の通過検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最初に検出した時刻である
請求項１６に記載の動作時間計測方法。
【請求項19】
コンピュータに、Timed Up and Go（ＴＵＧ）テストにおける、計測対象動作に含まれる複数の個別動作それぞれの所要時間を計測する動作時間計測処理を行わせるプログラムであって、
前記複数の個別動作は、被験者が椅子に着席した状態から立ち上がる立ち上がり動作、当該立ち上がり動作ののち前記椅子から前記椅子に対し所定距離離れた折り返しマーカまでの歩行路における第１の位置から第２の位置までの区間を歩行する往路歩行動作、当該往路歩行動作ののち前記折り返しマーカの周りをターンするターン動作、当該ターン動作ののち前記歩行路における前記第２の位置から前記第１の位置までの区間を歩行する復路歩行動作、及び、当該復路歩行動作ののち前記椅子に着座する着座動作からなり、
前記動作時間計測処理は、
被験者による前記椅子の座面に載設された圧力検出手段からの圧力解除を検出し、
前記歩行路において前記椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した前記第１の位置に配された第１の通過検出手段と、前記歩行路において前記椅子と前記折り返しマーカとの中間点より前記椅子から遠く、前記折り返しマーカより前記椅子に近接した前記第２の位置に配された第２の通過検出手段により、被験者の通過を検出し、
被験者による前記圧力検出手段への圧力付勢を検出し、
前記圧力検出手段による圧力解除検出時刻から前記第１の通過検出手段による第１の通過検出時刻までの時間を前記立ち上がり動作の所要時間として算出し、
前記第１の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第２の通過検出時刻までの時間を前記往路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第２の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第３の通過検出時刻までの時間を前記ターン動作の所要時間として算出し、
前記第３の通過検出時刻から、前記第１の通過検出手段による第４の通過検出時刻までの時間を前記復路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第４の通過検出時刻から、前記圧力検出手段による圧力付勢検出時刻までの時間を前記着座動作の所要時間として算出する
プログラム。
前記複数の個別動作は、被験者が椅子に着席した状態から立ち上がる立ち上がり動作、当該立ち上がり動作ののち前記椅子から前記椅子に対し所定距離離れた折り返しマーカまでの歩行路における第１の位置から第２の位置までの区間を歩行する往路歩行動作、当該往路歩行動作ののち前記折り返しマーカの周りをターンするターン動作、当該ターン動作ののち前記歩行路における前記第２の位置から前記第１の位置までの区間を歩行する復路歩行動作、及び、当該復路歩行動作ののち前記椅子に着座する着座動作からなり、
前記動作時間計測処理は、
被験者による前記椅子の座面に載設された圧力検出手段からの圧力解除を検出し、
前記歩行路において前記椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した前記第１の位置に配された第１の通過検出手段と、前記歩行路において前記椅子と前記折り返しマーカとの中間点より前記椅子から遠く、前記折り返しマーカより前記椅子に近接した前記第２の位置に配された第２の通過検出手段により、被験者の通過を検出し、
被験者による前記圧力検出手段への圧力付勢を検出し、
前記圧力検出手段による圧力解除検出時刻から前記第１の通過検出手段による第１の通過検出時刻までの時間を前記立ち上がり動作の所要時間として算出し、
前記第１の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第２の通過検出時刻までの時間を前記往路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第２の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第３の通過検出時刻までの時間を前記ターン動作の所要時間として算出し、
前記第３の通過検出時刻から、前記第１の通過検出手段による第４の通過検出時刻までの時間を前記復路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第４の通過検出時刻から、前記圧力検出手段による圧力付勢検出時刻までの時間を前記着座動作の所要時間として算出する
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、被験者の運動能力を計測可能な動作時間計測装置に関し、特に、高齢者に対する介護予防事業や介護保険事業における運動機能判定、健康リスク判定、およびリハビリテーション効果判定のための、動作時間計測装置に関する。ここでいう健康リスクとは、骨折リスクを高める転倒、身体の虚弱状態を表すフレイル、筋肉の減少を表すサルコペニアなどである。
【背景技術】
【0002】
近年、行政機関や保健機関等において、高齢者に対する介護予防事業や介護保険に係る事業が行われ、高齢者の運動機能データが取得される。
【0003】
運動機能データの計測には、被験者の歩行能力や動的バランス、敏捷性といった総合的な運動能力を計測可能な試験方法として、Timed Up and Go（ＴＵＧ）テスト（以下、「ＴＵＧテスト」と記す場合がある）が広く用いられている（例えば、非特許文献１）。
【0004】
ＴＵＧテストでは、図１５に示すように、被験者Ｏｂに、椅子Ｃｈに座った状態から立ち上がり、所定距離前方の折り返しマーカＭｋに向かって歩行して折り返しマーカＭｋをターンした後、椅子Ｃｈまで戻り、方向変換して椅子Ｃｈに着座するという一連の動作を行わせ、計測者によって、一連の動作に要する時間が計測されたり、また、立ち上がり、往路歩行、ターン、復路歩行、着座からなる個別動作それぞれに要した時間Ｔ１～Ｔ５（個別動作時間）が計測される。
【0005】
また、近年、画像解析や光学的センシング技術を利用して個別動作の違いを峻別し、それぞれの動作時間の計測の自動化を図る技術が提案されている（例えば、特許文献１～３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１６－１３７２２６号公報
【特許文献2】特開２０１８－２９７０６号公報
【特許文献3】特開２０２０－８１４１３号公報
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】"The Timed "Up & Go": A Test of Basic Functional Mobilitv for Frail Elderly Persons ",Diane Podsiadlo, in BScPT, and Sandra Richardson, in MD, Journal of American Geriafrics Society (JAGS) vol.39, 1991,P 142-148
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
行政機関や保健機関等における介護保険事業に用いられる運動機能データは、計測者や計測場所に依存しない客観的な基準に基づいて取得されたものであることが必要となる。
【0009】
ところが、ＴＵＧテストにおける個別動作時間の計測において、被験者がある動作から次の動作へ移行する際には、前後の動作には明確な区切りが存在しないために、動作間の境界の判定は曖昧となる。また、計測者が時計を用いて個別動作間を計測するという従来の計測方法では、個別動作間の切り替えのタイミングは、計測者の相対的な判断に依存する傾向があった。
【0010】
さらに、歩行動作等は被験者ごとの個別性が強く、被験者ごとに動作の切り替えタイミングが異なる傾向があるため、仮に、特許文献１～３に示した被験者の画像やセンサ出力を用いて動作境界を動作解析する手法を用いた場合でも、動作間の境界判定のばらつきが大きくデータの正確性が低下する場合があった。
【0011】
そのため、取得される運動機能データが、行政機関や保健機関等計測を行う機関、計測者や計測場所、被験者の特性によって変動し、健康リスクの判定精度に影響を与える場合があるという課題があった。
【0012】
また、介護保険に係る運動機能データの計測は行政機関や保健機関等において広く行われることから、簡易かつ安価な設備を用いて行なえる必要がある。
【0013】
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ＴＵＧテストによる運動機能データの計測において、個別動作時間の計測精度を高め、行政機関や保健機関等計測を行う機関、計測者や計測場所、被験者の特性等による計測結果の変動を抑制可能な、簡易かつ安価な動作時間計測装置及び動作時間計測方法及び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】
【0014】
上記目的を達成するため、本開示の一態様に係る動作時間計測装置は、Timed Up and Go（ＴＵＧ）テストにおける計測対象動作に含まれる複数の個別動作それぞれの所要時間を計測する動作時間計測装置であって、圧力検出手段と、被験者の通過を検出する第１の通過検出手段、及び第２の通過検出手段と、前記圧力検出手段、前記第１の通過検出手段、前記第２の通過検出手段からの出力信号を取得し前記複数の個別動作の所要時間を算出する制御手段とを備え、前記圧力検出手段は、椅子の座面に載設され、前記第１の通過検出手段は、前記椅子から前記椅子に対し所定距離離れた折り返しマーカまでの歩行路において、前記椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した第１の位置に配され、前記第２の通過検出手段は、前記歩行路において、前記椅子と前記折り返しマーカとの中間点より前記椅子から遠く、前記折り返しマーカより前記椅子に近接した第２の位置に配されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本開示の一態様によれば、ＴＵＧテストによる運動機能データの計測において、個別動作時間の計測精度を高め、計測結果の変動を抑制可能な、簡易かつ安価な動作時間計測装置及び動作時間計測方法及びプログラムを提供することができる。
【0016】
これにより、ＴＵＧテストを構成する個別動作の相別化が可能となり運動機能データの信頼性が高められ、行政機関等における高齢者向けの介護保険に係る運動機能判定、介護予防事業の効果判定、健康リスク判定、又は、リハビリテーション効果判定などに有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】実施の形態に係る動作時間計測装置１０の構成を示す斜視図である。
【図2】動作時間計測装置１０の電気的構成を示す概略構成図である。
【図3】（ａ）は、受光部２ｂの構成を示す斜視図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は受光部２ｂの別の態様を示す斜視図である。
【図4】動作時間計測装置１０により被験者の個別動作時間の計測方法を説明するための図である。
【図5】動作時間計測装置１０による動作時間計測処理のフローチャートである。
【図6】（ａ）は、第２の通過検出手段において複数回（６回）の検出があった場合のターン動作中の検出位置、（ｂ）は、動作時間計測における各回の検出と経過時間との関係、（ｃ）は、ターン動作中に複数回の通過検出があったときの、連続する２つの通過検出時刻間の間隔（差分時間）の経時的変化の一例を示す図である。
【図9】（ａ）は、被験者の後方に位置する介助者が被験者を介助する場合において複数回（８回）の検出があった場合の第１の通過検出手段における歩行動作の検出位置、（ｂ）は、動作時間計測における各回の検出と経過時間との関係を示す図である。
【図10】（ａ）は、動作時間計測装置１０による計測結果に基づく立ち座り時間ＳＳＴと５回立ち座りテストとの散布図、（ｂ）は、歩行時間ＷＴと４ｍ歩行テスト時間との散布図、（ｃ）は、バランス時間ＢＴと片足立ち時間との散布図である。
【図11】動作時間計測装置１０にて測定したＴ１～Ｔ５に対する主成分分析の結果を主成分１～３に関して示す３次元散布図である。
【図12】動作時間計測装置１０にて測定したＴ１～Ｔ５に対する主成分分析の結果を２次元で表した２次元散布図である。
【図13】変形例に係る動作時間計測装置１０Ａの構成を示す斜視図である。
【図14】変形例に係る動作時間計測システム１００の概略構成図である。
【図15】ＴＵＧテストにより被験者の個別動作時間を計測する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
≪本発明を実施するための形態の概要≫
本開示の実施の形態に係る動作時間計測装置は、
Timed Up and Go（ＴＵＧ）テストにおける計測対象動作に含まれる複数の個別動作それぞれの所要時間を計測する動作時間計測装置であって、
圧力検出手段と、
被験者の通過を検出する第１の通過検出手段、及び第２の通過検出手段と、
前記圧力検出手段、前記第１の通過検出手段、前記第２の通過検出手段からの出力信号を取得し前記複数の個別動作の所要時間を算出する制御手段とを備え、
前記圧力検出手段は、椅子の座面に載設され、
前記第１の通過検出手段は、前記椅子から前記椅子に対し所定距離離れた折り返しマーカまでの歩行路において、前記椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した第１の位置に配され、
前記第２の通過検出手段は、前記歩行路において、前記椅子と前記折り返しマーカとの中間点より前記椅子から遠く、前記折り返しマーカより前記椅子に近接した第２の位置に配されることを特徴とする。
本開示の実施の形態に係る動作時間計測装置は、
Timed Up and Go（ＴＵＧ）テストにおける計測対象動作に含まれる複数の個別動作それぞれの所要時間を計測する動作時間計測装置であって、
圧力検出手段と、
被験者の通過を検出する第１の通過検出手段、及び第２の通過検出手段と、
前記圧力検出手段、前記第１の通過検出手段、前記第２の通過検出手段からの出力信号を取得し前記複数の個別動作の所要時間を算出する制御手段とを備え、
前記圧力検出手段は、椅子の座面に載設され、
前記第１の通過検出手段は、前記椅子から前記椅子に対し所定距離離れた折り返しマーカまでの歩行路において、前記椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した第１の位置に配され、
前記第２の通過検出手段は、前記歩行路において、前記椅子と前記折り返しマーカとの中間点より前記椅子から遠く、前記折り返しマーカより前記椅子に近接した第２の位置に配されることを特徴とする。
【0019】
係る構成により、歩行路に固定された第１及び第２の通過検出手段に基づいて動作間を区切る境界位置を固定し、計測にかかる各種要因によって変動しない絶対的な基準に基づいて動作間の境界を設定することができ、従来、行政機関等計測を行う機関、計測者や計測場所、被験者の特性等、計測にかかる各種要因によって、計測結果において動作間の境界が変動していたことを抑制することができる。また、これにより、立ち上がり動作時に、被験者の手の振りや膝の屈伸運動によって生じる下腿以下の動きを、被験者の通過として誤検出することを防止できる。
【0020】
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記複数の個別動作は、被験者が椅子に着席した状態から立ち上がる立ち上がり動作、当該立ち上がり動作ののち前記歩行路における前記第１の位置から前記第２の位置までの区間を歩行する往路歩行動作、当該往路歩行動作ののち前記折り返しマーカの周りをターンするターン動作、当該ターン動作ののち前記歩行路における前記第２の位置から前記第１の位置までの区間を歩行する復路歩行動作、及び、当該復路歩行動作ののち前記椅子に着座する着座動作からなり、
前記制御手段は、前記圧力検出手段による圧力解除検出時刻から前記第１の通過検出手段による第１の通過検出時刻までの時間を前記立ち上がり動作の所要時間とし、
前記第１の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第２の通過検出時刻までの時間を前記往路歩行動作の所要時間とし、
前記第２の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第３の通過検出時刻までの時間を前記ターン動作の所要時間とし、
前記第３の通過検出時刻から、前記第１の通過検出手段による第４の通過検出時刻までの時間を前記復路歩行動作の所要時間とし、
前記第４の通過検出時刻から、前記圧力検出手段による圧力付勢検出時刻までの時間を前記着座動作の所要時間とする構成としてもよい。
前記制御手段は、前記圧力検出手段による圧力解除検出時刻から前記第１の通過検出手段による第１の通過検出時刻までの時間を前記立ち上がり動作の所要時間とし、
前記第１の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第２の通過検出時刻までの時間を前記往路歩行動作の所要時間とし、
前記第２の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第３の通過検出時刻までの時間を前記ターン動作の所要時間とし、
前記第３の通過検出時刻から、前記第１の通過検出手段による第４の通過検出時刻までの時間を前記復路歩行動作の所要時間とし、
前記第４の通過検出時刻から、前記圧力検出手段による圧力付勢検出時刻までの時間を前記着座動作の所要時間とする構成としてもよい。
【0021】
係る構成により、ＴＵＧテストを構成する個別動作の相別化が可能となり、個別動作時間の計測精度を高め、計測結果の変動を抑制可能な、簡易かつ安価な動作時間計測装置を提供することができる。併せて、ＴＵＧテストの一連の動作に要する時間の計測精度を向上できる。
【0022】
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記第２の通過検出手段が、被験者の通過を複数回検出したとき、前記第２の通過検出時刻は、前記計測対象動作の中で、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を最初に検出した時刻であり、前記第３の通過検出時刻は、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を検出した複数の時刻のうち、連続する２時刻の差分時間が最大である時刻の組み合わせにおける、後の時刻である構成としてもよい。
【0023】
係る構成により、ターン動作の開始時と終了時の両方において第２の通過検出手段の複数回通過に伴う誤検出を抑制することが可能となる。これにより、運動能力が高い被験者から運動能力が著しく低い被験者まで全ての被験者に対し、ターン動作の開始時刻と終了時刻の誤検出を抑制できる。
【0024】
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記第１の通過検出時刻は、前記圧力解除検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最初に検出した時刻であり、前記第４の通過検出時刻は、前記第３の通過検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最後に検出した時刻である
構成としてもよい。
構成としてもよい。
【0025】
係る構成により、復路歩行動作Ｐ４時における第１の通過検出手段２１の複数回通過に伴う誤検出を抑制することが可能となる。これにより、被験者Ｏｂの運動能力の高低にかかわらず、着座動作Ｐ５の開始時刻の誤検出を抑制できる。
【0026】
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記第１の通過検出時刻は、前記圧力解除検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最初に検出した時刻であり、前記第４の通過検出時刻は、前記第３の通過検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最初に検出した時刻である構成としてもよい。
【0027】
係る構成により、高齢の被験者に対するＴＵＧテストにおいて、背後に介助者を伴うときの被験者の通過検出が可能となる。そのため、測定中に介助者が高齢の被験者を背後からサポートすることが可能となり転倒事故を防止するとともに、正しい測定結果を取得することができる。
【0028】
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記第２の位置は、前記折り返しマーカより最大５０ｃｍ以下の長さ前記椅子に近接している構成としてもよい。
【0029】
係る構成により、被験者のターン動作はマーカよりも手前から開始されることに鑑み、椅子Ｃｈの位置Ｘ０から、ターン動作の開始時刻と終了時刻を、被験者による動作に即してより精度良く検出することができる。
【0030】
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記第１の通過検出手段、及び前記第２の通過検出手段は、被験者の下腿中間位置より高く、膝より下の身体部分の通過を検出可能な高さに配されている構成としてもよい。
【0031】
係る構成により、被験者の下腿の動きを検出することができ、光センサを跨いでしまうことを防ぎ、また腕振りの動きの検出を抑制することでより正確に被験者の通過を検出することができる。
【0032】
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記第１の通過検出手段、及び前記第２の通過検出手段は、被験者の体幹部分の通過を検出可能な高さに配されている構成としてもよい。
【0033】
係る構成により、光電管の遮光時間が下肢よりも相対的に長い、被験者の肩以下の主として体幹に該当する部分の通過を検出することで、より高い確度で被験者の通過を安定的に検出することができる。
【0034】
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記第１の通過検出手段は、前記歩行路を跨いで配された一対の発光部と受光部を含む第１のゲート手段からなり、前記第２の通過検出手段は、前記歩行路を跨いで配された一対の発光部と受光部を含む第２のゲート手段からなる構成としてもよい。
【0035】
係る構成により、歩行路の所定の位置に固定され、計測にかかる各種要因によって変動しない絶対的な基準に基づいて、被験者が歩行路における所定の位置を通過したことを検出して、動作間の境界を設定することができる通過検出手段を実現できる。
【0036】
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記受光部は、外鏡筒と内鏡筒を有し、前記内鏡筒には一方の筒端近傍に配された光拡散シートと、前記光拡散シートから他端方向に所定距離離間して配された受光素子を備え、前記発光素子から発せられた光は、前記外鏡筒を通して前記受光部に入光し、さらに、入光した光は前記光拡散シートによって前記内鏡筒内に拡散されたのち前記受光素子に入射される構成としてもよい。
【0037】
係る構成により、通過検出手段として、照明が多い計測環境で影響を受けにくい構造、衣服の色にかかわらず対象者の通過を感知可能な構成、及び、歩行速度が速い対象者の感知に遅れが生じることを抑制可能な構成を実現することができる。
【0038】
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記第２の通過検出手段は、前記歩行路における往路に対応する部分を跨いで配された一対の発光部及び受光部を含む第３のゲート手段と、前記歩行路における復路に対応する部分を跨いで配された別の一対の発光部及び受光部を含む第４のゲート手段からなる構成としてもよい。
【0039】
係る構成により、対向する受光部と発光部をより近接された状態で、往路と復路における被験者の通過を異なるゲート手段によって独立に検出することができるために、それぞれにおける検出精度を向上することができる。このとき、受光部及び発光部は、歩行路のＹ方向の中央においてマーカの手前側に配されるために、被験者がターン動作を行う際に被験者の進路を妨げることはない。
【0040】
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記第１の通過検出手段及び／又は前記第２の通過検出手段は、発光部と、前記発光部に対し前記歩行路を挟んで相対し前記発光部から出射された光を反射する反射板と、前記反射板に対し前記歩行路を挟んで相対して前記発光部と同じ側に配された受光部とを含む構成としてもよい。係る構成により、発光素子に赤外線発光素子を用いた構成としたときに、位置合わせを容易化あるいは簡略化できる。
【0041】
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記制御手段は、前記複数の個別動作の所要時間の情報から選択される複数の情報を入力とする主成分分析に基づき、得られた主成分ごとに前記個別動作それぞれの所要時間に基づく変数を得点化した主成分スコアを算出し、当該主成分スコアを被験者の運動機能を示す指標として出力する構成としてもよい。このとき、前記指標は、歩行に関する運動機能を示す指標、筋力に関する運動機能を示す指標、又はバランス機能に関する運動機能を示す指標を含む構成としてもよい。
【0042】
係る構成により、測定された動作時間Ｔ１～Ｔ５の結果が、どのような運動機能を表す指標であるのかを、被験者の運動機能をわかりやすく伝達することができ、計測者及び被験者にとってＴＵＧテストの利便性を向上することができる。
【0043】
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記複数の個別動作の所要時間の情報は、被験者に対し異なる条件において行われた複数回のＴＵＧテストから得られた情報を含む構成としてもよい。
【0044】
係る構成により、高齢者の運動機能を反映した数値をより効果的に算出することができ、被験者の運動能力や健康リスクをより正確に表示することができる。
【0045】
また、本開示の実施の形態に係る動作時間計測方法は、Timed Up and Go（ＴＵＧ）テストにおける、計測対象動作に含まれる複数の個別動作それぞれの所要時間を計測する動作時間計測方法であって、前記複数の個別動作は、被験者が椅子に着席した状態から立ち上がる立ち上がり動作、当該立ち上がり動作ののち前記椅子から前記椅子に対し所定距離離れた折り返しマーカまでの歩行路における第１の位置から第２の位置までの区間を歩行する往路歩行動作、当該往路歩行動作ののち前記折り返しマーカの周りをターンするターン動作、当該ターン動作ののち前記歩行路における前記第２の位置から前記第１の位置までの区間を歩行する復路歩行動作、及び、当該復路歩行動作ののち前記椅子に着座する着座動作からなり、
被験者による前記椅子の座面に載設された圧力検出手段からの圧力解除を検出し、
前記歩行路において前記椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した前記第１の位置に配された第１の通過検出手段と、前記歩行路において前記椅子と前記折り返しマーカとの中間点より前記椅子から遠く、前記折り返しマーカより前記椅子に近接した前記第２の位置に配された第２の通過検出手段により、被験者の通過を検出し、
被験者による前記圧力検出手段への圧力付勢を検出し、
前記圧力検出手段による圧力解除検出時刻から前記第１の通過検出手段による第１の通過検出時刻までの時間を前記立ち上がり動作の所要時間として算出し、
前記第１の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第２の通過検出時刻までの時間を前記往路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第２の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第３の通過検出時刻までの時間を前記ターン動作の所要時間として算出し、
前記第３の通過検出時刻から、前記第１の通過検出手段による第４の通過検出時刻までの時間を前記復路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第４の通過検出時刻から、前記圧力検出手段による圧力付勢検出時刻までの時間を前記着座動作の所要時間として算出する構成としてもよい。
被験者による前記椅子の座面に載設された圧力検出手段からの圧力解除を検出し、
前記歩行路において前記椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した前記第１の位置に配された第１の通過検出手段と、前記歩行路において前記椅子と前記折り返しマーカとの中間点より前記椅子から遠く、前記折り返しマーカより前記椅子に近接した前記第２の位置に配された第２の通過検出手段により、被験者の通過を検出し、
被験者による前記圧力検出手段への圧力付勢を検出し、
前記圧力検出手段による圧力解除検出時刻から前記第１の通過検出手段による第１の通過検出時刻までの時間を前記立ち上がり動作の所要時間として算出し、
前記第１の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第２の通過検出時刻までの時間を前記往路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第２の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第３の通過検出時刻までの時間を前記ターン動作の所要時間として算出し、
前記第３の通過検出時刻から、前記第１の通過検出手段による第４の通過検出時刻までの時間を前記復路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第４の通過検出時刻から、前記圧力検出手段による圧力付勢検出時刻までの時間を前記着座動作の所要時間として算出する構成としてもよい。
【0046】
係る構成により、個別動作時間の計測精度を高め、計測結果の変動を抑制可能な、簡易かつ安価な動作時間計測方法を提供することができる。
【0047】
また、動作時間計測方法に係る別の態様では、上記の何れかの態様において、前記第２の通過検出手段が、被験者の通過を複数回検出したとき、
前記第２の通過検出時刻は、前記計測対象動作の中で、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を最初に検出した時刻であり、
前記第３の通過検出時刻は、前記計測対象動作の中で、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を検出した複数の時刻のうち、連続する２時刻の差分時間が最大である時刻の組み合わせにおける、後の時刻である構成としてもよい。
前記第２の通過検出時刻は、前記計測対象動作の中で、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を最初に検出した時刻であり、
前記第３の通過検出時刻は、前記計測対象動作の中で、前記第２の通過検出手段が被験者の通過を検出した複数の時刻のうち、連続する２時刻の差分時間が最大である時刻の組み合わせにおける、後の時刻である構成としてもよい。
【0048】
係る構成により、ターン動作の開始時と終了時の両方において第２の通過検出手段の複数回通過に伴う誤検出を抑制し、ターン動作の開始時刻と終了時刻の誤検出を抑制できる。
【0049】
また、動作時間計測方法に係る別の態様では、上記の何れかの態様において、前記第１の通過検出時刻は、前記圧力解除検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最初に検出した時刻であり、
前記第４の通過検出時刻は、前記第３の通過検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最初に検出した時刻である構成としてもよい。
前記第４の通過検出時刻は、前記第３の通過検出時刻の後、前記第１の通過検出手段が通過を最初に検出した時刻である構成としてもよい。
【0050】
係る構成により、背後に介助者を伴うときの被験者の通過検出を可能とし、被験者を近位にて見守ることにより高齢の被験者の転倒事故を防止するとともに、介助者を伴う場合に正しい測定結果を取得することができる。
【0051】
また、本開示の実施の形態に係るプログラムは、コンピュータに、Timed Up and Go（ＴＵＧ）テストにおける、計測対象動作に含まれる複数の個別動作それぞれの所要時間を計測する動作時間計測処理を行わせるプログラムであって、前記複数の個別動作は、被験者が椅子に着席した状態から立ち上がる立ち上がり動作、当該立ち上がり動作ののち前記椅子から前記椅子に対し所定距離離れた折り返しマーカまでの歩行路における第１の位置から第２の位置までの区間を歩行する往路歩行動作、当該往路歩行動作ののち前記折り返しマーカの周りをターンするターン動作、当該ターン動作ののち前記歩行路における前記第２の位置から前記第１の位置までの区間を歩行する復路歩行動作、及び、当該復路歩行動作ののち前記椅子に着座する着座動作からなり、
前記動作時間計測処理は、
被験者による前記椅子の座面に載設された圧力検出手段からの圧力解除を検出し、
前記歩行路において前記椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した前記第１の位置に配された第１の通過検出手段と、前記歩行路において前記椅子と前記折り返しマーカとの中間点より前記椅子から遠く、前記折り返しマーカより前記椅子に近接した前記第２の位置に配された第２の通過検出手段により、被験者の通過を検出し、
被験者による前記圧力検出手段への圧力付勢を検出し、
前記圧力検出手段による圧力解除検出時刻から前記第１の通過検出手段による第１の通過検出時刻までの時間を前記立ち上がり動作の所要時間として算出し、
前記第１の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第２の通過検出時刻までの時間を前記往路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第２の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第３の通過検出時刻までの時間を前記ターン動作の所要時間として算出し、
前記第３の通過検出時刻から、前記第１の通過検出手段による第４の通過検出時刻までの時間を前記復路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第４の通過検出時刻から、前記圧力検出手段による圧力付勢検出時刻までの時間を前記着座動作の所要時間として算出する構成としてもよい。
前記動作時間計測処理は、
被験者による前記椅子の座面に載設された圧力検出手段からの圧力解除を検出し、
前記歩行路において前記椅子から２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した前記第１の位置に配された第１の通過検出手段と、前記歩行路において前記椅子と前記折り返しマーカとの中間点より前記椅子から遠く、前記折り返しマーカより前記椅子に近接した前記第２の位置に配された第２の通過検出手段により、被験者の通過を検出し、
被験者による前記圧力検出手段への圧力付勢を検出し、
前記圧力検出手段による圧力解除検出時刻から前記第１の通過検出手段による第１の通過検出時刻までの時間を前記立ち上がり動作の所要時間として算出し、
前記第１の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第２の通過検出時刻までの時間を前記往路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第２の通過検出時刻から、前記第２の通過検出手段による第３の通過検出時刻までの時間を前記ターン動作の所要時間として算出し、
前記第３の通過検出時刻から、前記第１の通過検出手段による第４の通過検出時刻までの時間を前記復路歩行動作の所要時間として算出し、
前記第４の通過検出時刻から、前記圧力検出手段による圧力付勢検出時刻までの時間を前記着座動作の所要時間として算出する構成としてもよい。
【0052】
係る構成により、個別動作時間の計測精度を高め、計測結果の変動を抑制可能な、簡易かつ安価な動作時間計測処理のプログラムを提供することができる。
【0053】
≪実施の形態≫
本実施の形態に係る動作時間計測装置について、図面を用いて説明する。なお、図面は模式図であって、その縮尺は実際とは異なる場合がある。また、以下の説明は、本開示の一態様に係る構成及び作用・効果を説明するための例示であって、本開示の本質的部分以外は以下の形態に限定されない。また、以下の説明を含め、本明細書、特許請求の範囲における上下とは相対的な位置関係を示すものであり、図面において紙面上方向を「上」方向、紙面下方向を「下」方向とする。しかしながら、必ずしも絶対的な（鉛直方向における）上下の位置関係とは一致しない。また、本明細書、特許請求の範囲において、数値範囲を示す際に用いる符号「～」は、その両端の数値を含む。
本実施の形態に係る動作時間計測装置について、図面を用いて説明する。なお、図面は模式図であって、その縮尺は実際とは異なる場合がある。また、以下の説明は、本開示の一態様に係る構成及び作用・効果を説明するための例示であって、本開示の本質的部分以外は以下の形態に限定されない。また、以下の説明を含め、本明細書、特許請求の範囲における上下とは相対的な位置関係を示すものであり、図面において紙面上方向を「上」方向、紙面下方向を「下」方向とする。しかしながら、必ずしも絶対的な（鉛直方向における）上下の位置関係とは一致しない。また、本明細書、特許請求の範囲において、数値範囲を示す際に用いる符号「～」は、その両端の数値を含む。
【0054】
＜動作時間計測装置１０を全体構成＞
動作時間計測装置１０（以下、「計測装置１０」とする）は、Timed Up and Go（ＴＵＧ）テストにおける計測対象動作に含まれる複数の個別動作それぞれの所要時間や、一連の動作に要する時間を計測する装置であって、行政機関や保健機関等において、高齢者に対する介護保険における運動機能判定、健康リスク判定、およびリハビリテーション効果判定において、高齢者の運動機能データを取得するために用いられる。
動作時間計測装置１０（以下、「計測装置１０」とする）は、Timed Up and Go（ＴＵＧ）テストにおける計測対象動作に含まれる複数の個別動作それぞれの所要時間や、一連の動作に要する時間を計測する装置であって、行政機関や保健機関等において、高齢者に対する介護保険における運動機能判定、健康リスク判定、およびリハビリテーション効果判定において、高齢者の運動機能データを取得するために用いられる。
【0055】
【0056】
ＴＵＧテストでは、上述のとおり、被験者Ｏｂに、椅子Ｃｈに座った状態から立ち上がり、規定された距離（例えば、３ｍ）前方の床面に載設された折り返しマーカ３に向かって歩行して折り返しマーカ３の周りをターンした後、椅子Ｃｈまで戻り、方向変換して椅子Ｃｈに着座するという一連の動作が行われる。なお、ターン動作Ｐ３における被験者Ｏｂの回転方向は、本例では、図１の平面視において時計回りとしたが、反時計回りであってもよい。
【0057】
計測装置１０によれば、被験者Ｏｂによる、立ち上がり動作Ｐ１、往路歩行動作Ｐ２、ターン動作Ｐ３、復路歩行動作Ｐ４、着座動作Ｐ５からなる個別動作それぞれに要した時間Ｔ１～Ｔ５（個別動作時間）を自動的に計測することができる。
【0058】
計測装置１０は、圧力検出手段１と、被験者Ｏｂの通過を検出する通過検出手段２、制御手段４とを構成要素として含む計測装置キットとして行政機関や保健機関等におけるＴＵＧテストの計測現場に供給される。さらに、計測装置１０は、折り返しマーカ３を構成要素として含んでいてもよい。
【0059】
計測現場において、計測装置１０の構成要素、すなわち、圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、及び第２の通過検出手段２２が図１に示す態様に配置され、制御手段４にそれぞれが配線１ｗ、２１ｗ、２２ｗによって接続されることにより、個別動作時間を計測可能な装置が構成される。
【0060】
＜各部構成＞
以下、計測装置１０を構成する各構成要素について説明する。
以下、計測装置１０を構成する各構成要素について説明する。
【0061】
（圧力検出手段１）
圧力検出手段１は、椅子Ｃｈの座面に載設されて用いられ、被験者Ｏｂにより座面に付勢される圧力を検出するための圧力センサであり、例えば、圧電効果式、静電容量変化式、又は抵抗膜式を利用したフィルム型圧力センサシートを利用することができる。
圧力検出手段１は、椅子Ｃｈの座面に載設されて用いられ、被験者Ｏｂにより座面に付勢される圧力を検出するための圧力センサであり、例えば、圧電効果式、静電容量変化式、又は抵抗膜式を利用したフィルム型圧力センサシートを利用することができる。
【0062】
圧力検出手段１は、図２に示すように、通信部１ｃを備え、検出された圧力に応じた電気信号を制御手段４に出力する。
【0063】
圧力検出手段１からの電気信号の変化に基づいて、制御手段４は、被験者Ｏｂによる座面への圧力が解除された時刻を立ち上がり動作Ｐ１の開始時刻として検出し、被験者Ｏｂにより座面への圧力が付勢された時刻を着座Ｐ５の終了時刻として検出する。
【0064】
（通過検出手段２）
通過検出手段２は、被験者Ｏｂの通過を検出する、例えば、レーザーセンサなどを含む光電式の通過センサであり、例えば、透過型センサを用いることができる。
通過検出手段２は、被験者Ｏｂの通過を検出する、例えば、レーザーセンサなどを含む光電式の通過センサであり、例えば、透過型センサを用いることができる。
【0065】
通過検出手段２は、椅子Ｃｈから規定された距離（例えば、３ｍ）前方（図１におけるＸ方向）に配された折り返しマーカ３までの歩行路Ｐｔにおいて、椅子Ｃｈに近い側に配された通過検出手段２１と、折り返しマーカ３に近い側に配された通過検出手段２２とから構成される。
【0066】
通過検出手段２１、２２は、図２に示すように、それぞれ通信部２１ｃ、２２ｃを備え、検出された光の強度に応じた電気信号を制御手段４に出力する。
【0067】
被験者Ｏｂの往路歩行時における通過検出手段２１からの電気信号の変化に基づいて、制御手段４は、被験者Ｏｂによる立ち上がり動作Ｐ１の終了時刻を検出し、復路歩行時における通過検出手段２１からの電気信号の変化に基づいて着座動作Ｐ５の開始時刻を検出する。
【0068】
また、被験者Ｏｂの往路歩行時における通過検出手段２２からの電気信号の変化に基づいて、制御手段４は、被験者Ｏｂによるターン動作Ｐ３の開始時刻を検出し、復路歩行時における通過検出手段２２からの電気信号の変化に基づいて被験者Ｏｂによるターン動作Ｐ３の終了時刻を検出する。
【0069】
ここで、通過検出手段２１は、椅子Ｃｈの位置Ｘ０からマーカ３の位置Ｘ３に至る線分Ｘ０－Ｘ３上において、椅子Ｃｈの位置Ｘ０から第１の距離ｘ１だけ離間した第１の位置Ｘ１に配される。第１の距離ｘ１は、２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下、より好ましくは、３５ｃｍ以上５５ｃｍ以下であることが好ましい。これにより、立ち上がり動作Ｐ１時に、被験者Ｏｂの手の振りや膝の屈伸運動によって生じる下腿以下の動きを、被験者Ｏｂの通過として誤検出することを防止できる。
【0070】
また、通過検出手段２２は、線分Ｘ０－Ｘ３上において、椅子Ｃｈの位置Ｘ０から第２の距離ｘ２だけ離間した第２の位置Ｘ２に配される。第２の位置Ｘ２は、線分Ｘ０－Ｘ３上において、椅子Ｃｈの位置Ｘ０と、椅子Ｃｈの位置Ｘ０から距離ｘ３だけ離間した折り返しマーカ３の位置Ｘ３との中間点より椅子Ｃｈから遠く、折り返しマーカ３の位置Ｘ３より椅子Ｃｈに近接している。すなわち、第２の距離ｘ２は式１により規定される範囲となる。
【0071】
【数1】
【0072】
さらに、第２の距離ｘ２は、距離ｘ３より１０ｃｍ以上短い構成とすることで、被験者Ｏｂのターン動作Ｐ３開始位置から位置Ｘ３までの動作をターン動作Ｐ３に含めることができるためにより一層好ましい。
【0073】
計測装置１０では、通過検出手段２１、２２を、歩行路Ｐｔに沿った線分Ｘ０－Ｘ３上における所定の位置Ｘ１、Ｘ２に設置するために、取扱説明書や計測仕様書などに椅子Ｃｈ、通過検出手段２１、２２、折り返しマーカ３を設置すべき位置Ｘ１、位置Ｘ２、位置Ｘ３を明記し、計測者は説明書の記載に基づいて通過検出手段２１、２２、椅子Ｃｈ、折り返しマーカ３を設置することが可能な構成とすることが好ましい。
【0074】
あるいは、計測装置１０のキットに、位置Ｘ０を基準として、位置Ｘ１、位置Ｘ２、位置Ｘ３までの長さｘ１、ｘ２、ｘ３を簡易に計測可能な専用のメジャーを付属品として含めてもよい。
【0075】
あるいは、計測装置１０のキットに、位置Ｘ０、位置Ｘ１、位置Ｘ２、位置Ｘ３が実寸大のサイズで印刷され、床面に敷設してＴＵＧテストを行うことが可能な専用のシートを含めてもよい。
【0076】
このとき、椅子Ｃｈ、折り返しマーカ３の設置場所の表示に加えて、通過検出手段２１、２２の設置場所を表示した専用のシートを用いることで、設置時における発光部２１ａと受光部２１ｂとの位置合わせが容易になり、発光部２１ａと受光部２１ｂの設置に要する時間を短縮することができる。また、このとき、シート上の表示を高齢者の動作特性を考慮に入れたレイアウトとすることで、高齢者が通常動作しない範囲を排して装置の省スペース化が可能となる。
【0077】
また、通過検出手段２１、２２は、被験者Ｏｂの下腿の中間位置から膝より低い身体部分の通過を検出可能な高さに配されている。例えば、床面から５ｃｍ以上５０ｃｍ以下の高さに配されていてもよい。これにより、被験者Ｏｂの下腿の動きを検出することができ、光センサを跨いでしまうことを防ぎ、また腕振りの動きの検出を抑制することで、より正確に被験者Ｏｂの通過を検出することができる。
【0078】
あるいは、第１の通過検出手段２１、及び第２の通過検出手段２２は、被験者Ｏｂの体幹部分の通過を検出可能な高さに配されている構成としてもよい。これにより、光電管の遮光時間が下肢よりも相対的に長い、被験者の肩以下の主として体幹に該当する部分の通過を検出することで、より高い確度で被験者の通過を安定的に検出することができる。
【0079】
次に、通過検出手段２の構造について説明する。通過検出手段２１は、本例では、図１に示すように、歩行路Ｐｔを跨いで配された一対の発光部２１ａと受光部２１ｂを含む透過型センサからなる第１のゲート手段からなる。ここで、第１のゲート手段は、歩行路Ｐｔを挟んで、発光部と受光部を含む投受光器と反射板とが相対する回帰反射型の光電式の通過センサを用いてもよい。
【0080】
また、通過検出手段２２は、歩行路Ｐｔを跨いで配された一対の発光部２２ａと受光部２２ｂを含む透過型センサからなる第２のゲート手段からなる。第２のゲート手段にも、回帰反射型の光電式の通過センサを用いることができる。
【0081】
ここで、「ゲート手段」とは、歩行路Ｐｔの所定の位置に固定された手段であって、被験者Ｏｂが歩行路Ｐｔにおける所定の位置を通過したことを検出可能な手段を指す。ゲート手段は、光学的、電気的、磁気的、機械的手段を含む。
【0082】
計測装置１０では、第１及び第２のゲート手段を採用したことにより、歩行路Ｐｔの所定の位置に固定され、行政機関等計測を行う機関、計測者や計測場所、被験者Ｏｂの特性等、計測結果に影響を与える各種要因によって変動しない絶対的な基準に基づいて、被験者Ｏｂが歩行路Ｐｔにおける所定の位置を通過したことを検出して、個別動作Ｐ１～Ｐ５間の境界を設定することができる。
【0083】
また、本明細書では、発光部２１ａ、２２ａをまとめて発光部２ａと、受光部２１ｂ、２２ｂをまとめて受光部２ｂと記す場合がある。
【0084】
発光部２ａは、例えば、可視光赤色半導体レーザー、その他の発光素子を用いることができる。
【0085】
受光部２ｂには、発光部２ａから発せられた波長の光を検知可能な受光素子、光電管を用いることができる。
【0086】
図３（ａ）は、受光部２ｂの構成を示す斜視図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は受光部２ｂの別の態様を示す斜視図である。図３（ａ）に示すように、受光部２ｂは外鏡筒２ｂ１と筐体２ｂ２を備え、発光部２ａから発せられた光ＬＤが外鏡筒２ｂ１を通して筐体２ｂ２に入光される構成を採る。外鏡筒２ｂ１は筐体２ｂ２の側壁から延伸するように配されており、外鏡筒２ｂ１の側壁から突出する部分の筒長Ｌ０は、一例として、６～１０ｃｍとしてもよい。
【0087】
図３（ｂ）に示すように、受光部２ｂには筐体２ｂ２の内方に内鏡筒２ｂ３、内鏡筒２ｂ３の一方の筒端近傍に配された光拡散シート２ｂ４と、光拡散シート２ｂ４の後方で、すなわち、光拡散シート２ｂ４から他端方向に所定距離離間して配された受光素子２ｂ５を備える。当該構成により、外鏡筒２ｂ１の一端から筐体２ｂ２に入光した光ＬＤは、光拡散シート２ｂ４によって内鏡筒２ｂ３に拡散されたのち受光素子２ｂ５に入射される。
【0088】
ここで、光拡散シート２ｂ４には、透光性樹脂材料に光反射性の粒子が分散された材料からなるシート、ガラス、紙等を用いることができる。
【0089】
仮に、発光部２ａに赤外線発光素子、受光部２ｂに赤外線センサを用いた場合には、１）商業施設などの照明が多い計測環境の場合、対象者の通過を感知しないときがある、２）対象者の衣服が黒などの反射率が低い色の場合、対象者の通過を感知しない場合がある、３）赤外線センサの特性上（温度変化）、歩行などの計測において感知に遅れが生じる場合があるなどの課題が生じることがあった。
【0090】
これに対し、通過検出手段２によれば、発光部２ａに、発光素子に直進性の高い可視光赤色半導体レーザーを用いるとともに、受光部２ｂに上記構成を採用したことにより、外鏡筒２ｂ１と内鏡筒２ｂ３からなる二重構造によって外光の侵入を防ぐとともに、光拡散シート２ｂ４によって鏡筒２ｂ３に入光した直進性のある光ＬＤを拡散させることで受光素子２ｂ５の信号光に対する感度を向上することができる。
【0091】
これにより、Ａ）照明が多い計測環境で影響を受けにくい構造、Ｂ）衣服の色にかかわらず対象者の通過を感知可能な構成、及び、Ｃ）歩行速度が速い対象者の感知に遅れが生じることを抑制可能な構成、を実現することができる。
【0092】
さらに、図３（ｃ）に示すように、受光部２ｂは、光ＬＤが入光する外鏡筒２ｂ１の開口２ｂ１ａを覆うように庇２ｂ１１を備えて構成されていてもよい。庇２ｂ１１は、例えば、外鏡筒２ｂ１が配設された筐体２ｂ２の側壁の外縁付近の上半分９０から、光が入光する方向に、外鏡筒２ｂ１の開口２ｂａを基準として所定の長さＬ１だけ延伸した、サンバイザーの様な形状であってもよい。このとき、庇２ｂ１１の長さＬ１は、鉛直方向の開口２ｂ１ａの長さに対し、例えば、０．５倍以上３倍以下としてもよい。本例では、庇の長さＬ１は、一例として、５～１０ｃｍとした。これにより、受光部２ｂに、例えば、照明など上方からの外光の侵入を抑制し、受光素子２ｂ５の信号光に対する感度を向上することができる。その結果、計測の安定性を向上することができる。また、庇２ｂ１１により上方からの外光の侵入を抑制できるため、庇２ｂ１１を設けた場合には、外鏡筒２ｂ１の筒長Ｌ０は上記した６～１０ｃｍより短縮してもよい。
【0093】
（折り返しマーカ３）
折り返しマーカ３には、三角コーンなどのコーンを用いることができる。折り返しマーカ３は、計測装置１０の任意的な構成要素であって、市販のコーンなどを別途準備してＴＵＧテストを行ってもよい。
折り返しマーカ３には、三角コーンなどのコーンを用いることができる。折り返しマーカ３は、計測装置１０の任意的な構成要素であって、市販のコーンなどを別途準備してＴＵＧテストを行ってもよい。
【0094】
（制御手段４）
制御手段４は、圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２と配線１ｗ、２１ｗ、２２ｗによって電気的に接続され、圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２からの出力信号を取得し、ＴＵＧテストにおける複数の個別動作時間Ｔ１～Ｔ５を算出する回路である。
制御手段４は、圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２と配線１ｗ、２１ｗ、２２ｗによって電気的に接続され、圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２からの出力信号を取得し、ＴＵＧテストにおける複数の個別動作時間Ｔ１～Ｔ５を算出する回路である。
【0095】
制御手段４は、図２に示すように、通信部４１、データ記憶部４２、制御部４３、表示部４４、操作入力部４５を有し、制御部４３を構成するＣＰＵ（Central Processing Unit）がプログラム４３ｐを実行することにより計測装置１０の機能を実現する。さらに、音信号を発するスピーカ手段４６を備えていてもよい。
【0096】
通信部４１は、圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２の通信部１ｃ、２１ｃ、２２ｃに有線接続され、圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２から発せられる出力信号を取得するインターフェイス回路である。あるいは、通信部１ｃ、２１ｃ、２２ｃと通信部４１とは、IEEE802.11規格などによる無線ＬＡＮ（Local Area Network）やBluetooth（登録商標）通信などの近距離無線通信規格によって接続される構成であってもよい。
【0097】
データ記憶部４２は、通信部４１によって取得された出力信号が送信されて記憶される。また、制御部４３により算出された個別動作時間Ｔ１～Ｔ５が記憶される。また、本実施の形態に係る動作時間計測方法を実行させるために必要なプログラムなどを記憶している他、制御部４３の計算結果を一時的に格納する一時記憶領域としての機能を有する。データ記憶部４２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリ、及び、例えばハードディスクなどの不揮発性メモリを含んで構成される。
【0098】
表示部４４は、例えば液晶パネル、有機ＥＬディスプレイなどの表示装置であり、制御部４３の生成した表示画面を表示する。
【0099】
操作入力部４５は、操作者である検査員が本実施の形態に係る動作時間計測方法を操作するための入力を行う入力装置である。例えば、表示部４４の前面にタッチセンサを配したタッチパネル、マウス、キーボードなどの入力装置として実現される。
【0100】
制御部４３は、ＣＰＵとデータ記憶部４２からプログラム４３ｐを読み出して実行することにより、動作時間計測装置１０の機能を実現する。
【0101】
＜動作について＞
以下、制御手段４による動作時間計測装置１０における個別動作時間計測処理について説明する。
以下、制御手段４による動作時間計測装置１０における個別動作時間計測処理について説明する。
【0102】
【0103】
（被験者の動作時刻の検出処理）
先ず、図５のステップのＳ１００に示す動作時刻の検出処理、すなわち、圧力解除検出時刻、第１～第４の通過検出時刻、及び圧力付勢検出時刻の検出動作について説明する。
図５において、制御手段４は、先ず、圧力検出手段１から発せられる電気信号の変化に基づいて、被験者Ｏｂによる座面への圧力が解除された時刻を立ち上がり動作Ｐ１の開始時刻として検出する（ステップＳ１）。
先ず、図５のステップのＳ１００に示す動作時刻の検出処理、すなわち、圧力解除検出時刻、第１～第４の通過検出時刻、及び圧力付勢検出時刻の検出動作について説明する。
図５において、制御手段４は、先ず、圧力検出手段１から発せられる電気信号の変化に基づいて、被験者Ｏｂによる座面への圧力が解除された時刻を立ち上がり動作Ｐ１の開始時刻として検出する（ステップＳ１）。
【0104】
次に、被験者Ｏｂの往路歩行時における通過検出手段２１から発せられる電気信号の変化に基づいて、第１の通過検出手段２１による最初の通過検出時刻を第１の通過検出時刻として検出し（ステップＳ２）、被験者Ｏｂによる立ち上がり動作Ｐ１の終了時刻とする。この立ち上がり動作Ｐ１の終了時刻は、往路歩行動作Ｐ２の開始時刻となる。
【0105】
次に、被験者Ｏｂの往路歩行時における通過検出手段２２から発せられる電気信号の変化に基づいて、第２の通過検出手段２２による最初の通過検出時刻を第２の通過検出時刻として検出し（ステップＳ３）、被験者Ｏｂによるターン動作Ｐ３の開始時刻とする。このターン動作Ｐ３の開始時刻は、往路歩行動作Ｐ２の終了時刻となる。
【0106】
次に、復路歩行時における第２の通過検出手段２２から発せられる電気信号の変化に基づいて、第２の通過検出手段２２による連続する２つの通過検出時刻間の最大間隔（最大時間差分）の終了時刻を第３の通過検出時刻として検出し（ステップＳ４）、被験者Ｏｂによるターン動作Ｐ３の終了時刻とする。このターン動作Ｐ３の終了時刻は、復路歩行動作Ｐ４の開始時刻となる。ステップＳ４におけるターン動作Ｐ３の終了時刻の検出方法の詳細については後述する。
【0107】
次に、復路歩行時における通過検出手段２１から発せられる電気信号の変化に基づいて、第１の通過検出手段２１による最後の通過検出時刻を第４の通過検出時刻として検出し（ステップＳ５）、着座動作Ｐ５の開始時刻とする。この着座動作Ｐ５の開始時刻は、復路歩行動作Ｐ４の終了時刻となる。
【0108】
次に、圧力検出手段１から発せられる電気信号の変化に基づいて、被験者Ｏｂにより座面への圧力が付勢された時刻を着座動作Ｐ５の終了時刻として検出する（ステップＳ６）。
【0109】
以上のステップＳ１～Ｓ６において、通信部４１によって取得された出力信号、検出された個別動作Ｐ１～Ｐ５の開始時刻及び終了時刻はデータ記憶部４２に出力されて記憶される。
【0110】
（ターン動作における通過検出処理）
次に、ターン動作Ｐ３の開始及び終了時刻の検出方法について説明する。発明者らの実験によれば、ステップＳ３、Ｓ４の動作において、被験者Ｏｂは第２の通過検出手段２２を複数回横切る場合がある。この場合、すなわち、第２の通過検出手段２２が複数回、被験者Ｏｂの通過を検出した場合には、何れの検出がターン動作の開始とターン動作の終了に相当するかを判別することが難しいという課題があった。
次に、ターン動作Ｐ３の開始及び終了時刻の検出方法について説明する。発明者らの実験によれば、ステップＳ３、Ｓ４の動作において、被験者Ｏｂは第２の通過検出手段２２を複数回横切る場合がある。この場合、すなわち、第２の通過検出手段２２が複数回、被験者Ｏｂの通過を検出した場合には、何れの検出がターン動作の開始とターン動作の終了に相当するかを判別することが難しいという課題があった。
【0111】
これに対し、例えば、ステップＳ３における第２の通過検出手段２２の検出から所定時間の無反応時間（ｄｅｌａｙ時間）を設定して、被験者Ｏｂの往路歩行における複数回の第２の通過検出手段２２の通過をカウントしない構成とするという対策が考えられる。
【0112】
しかしながら、この場合も、運動機能が高い被験者Ｏｂが無反応時間内にターン動作を終了し、第２の通過検出手段２２によって復路歩行時の通過を検出できない場合がある。また、疾患を患っていたり、運動機能が著しく低い被験者Ｏｂの場合には、無反応時間後に再度、往路歩行において第２の通過検出手段２２を通過する可能性があり、無反応時間（ｄｅｌａｙ時間）を設定する方法では、これらの場合に誤検出が生じることがあった。
【0113】
これに対し、計測装置１０では、ターン動作の開始の検出には第２の通過検出手段２２の最初の通過検出を採用し、ステップＳ３において第２の通過検出手段２２による最初の通過検出時刻を第２の通過検出時刻として検出した。ターン動作の終了の検出は、ターン動作が最も時間を要しているとの発明者の知見に基づき、ステップＳ４において第２の通過検出手段２２による連続する２つの通過検出時刻間の最大間隔（最大時間差分）の終了時刻を第３の通過検出時刻として検出するという構成を採ることにより、ターン動作Ｐ３の開始時と終了時の両方において第２の通過検出手段２２の複数回通過に伴う誤検出を抑制することが可能となる。
【0114】
図６は、誤検出に関する説明図であって、ターン動作Ｐ３のターンがうまくできないために、第２の通過検出手段２２で何度も通過を検出した場合の例であり、（ａ）は、歩行速度が遅い場合の検出結果の一例であって、第２の通過検出手段において複数回（６回）の入力があった場合のターン動作中の検出位置を示す図、（ｂ）は、動作時間計測における各回の検出と経過時間との関係を示す図である。
【0115】
図６（ａ）の例では、第２の通過検出手段２２は、位置ａ、ｂ、ｃ、ｄにおいて被験者のターン動作の開始時付近での通過を検出し、位置ｅ、ｆにおいて被験者のターン動作の終了時付近での通過を検出する。この場合、上述のステップＳ３において、図６（ａ）に実線で示した位置ａにおける通過検出に対応する最初の通過検出時刻を第２の通過検出時刻とすると、位置ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆにおける通過検出に対応する５つの時刻のうち何れの時刻が第３の通過検出時刻に該当するかを判定することが必要となる。図６（ａ）では、正規の通過検出である位置ａ、ｅにおける検出位置を実線で示し、誤検出である位置ｂ、ｃ、ｄ、ｆにおける検出位置を破線で示している。以下、正規の通過検出と誤検出とを判別する方法について説明する。
【0116】
例えば、ステップＳ３において、第２の通過検出手段２２による最初の通過検出時刻を第２の通過検出時刻として検出したあと、被験者Ｏｂの動きが遅い場合、無反応時間Ｔｄｅｌａｙを超え、その場で何度も第２の通過検出手段２２により被験者Ｏｂの通過が検出される。
【0117】
ここで仮に、ステップＳ３による被験者の検出（検出３）より後に、ステップＳ４の処理により被験者Ｏｂの通過が３回検出され（検出４－６）、さらにステップＳ４の処理により正規の被験者Ｏｂの通過と認定される検出がなされ（検出７）、その後に、さらに１回被験者Ｏｂの通過が検出（検出８）された場合を想定する。
【0118】
この場合、ステップＳ３の検出を含め、検出３－８の６回の検出が行われるため、検出と検出の間の時間間隔（差分時間）を算出することにより正規の検出と誤検出とを判別する。
【0119】
図６（ｃ）は、ターン動作中に複数回の通過検出があったときの連続する２つの通過検出時刻間の間隔（差分時間）の経時的変化の一例を示す図である。
【0120】
図６（ｃ）において、差分時間（１）は検出３と検出４との間の時間間隔、差分時間（２）は検出４と検出５との間の時間間隔、差分時間（３）は検出５と検出６との間の時間間隔、差分時間（４）は検出６と検出７との間の時間間隔、差分時間（５）は検出７と検出８との間の時間間隔をそれぞれ表す。
【0121】
図６（ｃ）に示す例では、検出６と検出７との間の差分時間（４）が、他の差分時間（１）（２）（３）（５）に比べて顕著に長いことが見て取れる。図６のような信号配列を呈する被験者Ｏｂは、歩行速度が非常に遅い被験者Ｏｂである。このような運動能力が低い被験者Ｏｂにおいて通過検出が連続して何度も行われる場合には、概ね無反応時間Ｔｄｅｌａｙ超過直後に通過検出が行われる傾向がある。
【0122】
このことから、検出４－６、検出８は、無反応時間Ｔｄｅｌａｙ直後に検出されたデータであり、歩行速度が非常に遅い被験者Ｏｂが連続して何度も第２の通過検出手段２２を横切ったものと推定される。
【0123】
他方、差分時間（４）では、相対的に長い時間間隔が検出されているので、差分時間（４）の終了時刻に相当する検出７は、歩行速度が非常に遅い被験者Ｏｂが連続して何度も第２の通過検出手段２２を横切ったことに起因するものでは無く、被験者Ｏｂがターン動作Ｐ３を行った後の復路歩行時に第２の通過検出手段２２を正規に通過したことによるものと推定することができる。
【0124】
そのため、図６（ｃ）に示す例では、相対的に短い差分時間（１）（２）（３）（５）の終了時刻に当たる検出４、５、６、８は誤検出であるため計測データには用いず、相対的に長い差分時間（４）の終了時刻に当たる検出７は、ターン動作Ｐ３を行った後の第２の通過検出手段２２を正規に通過したことを検出したものであるため、相対的に長い差分時間（４）の終了時刻（検出７）をターン動作Ｐ３の終了時刻とする。
【0125】
これより、図６（ｂ）における検出４、５、６、８は、誤検出である図６（ａ）の位置ｂ、ｃ、ｄ、ｆにおける検出と判定することができ、図６（ｂ）の検出３、７は、正規の検出である図６（ａ）の位置ａ、ｅにおける検出と判定することができる。
【0126】
以上のことから、計測装置１０では、ステップＳ４において第２の通過検出手段２２による連続する２つの通過検出時刻間の最大間隔（最大時間差分）の終了時刻を第３の通過検出時刻として検出することにより、ターン動作Ｐ３の終了時における第２の通過検出手段２２の複数回通過に伴う誤検出を抑制することが可能となる。
【0127】
これにより、運動能力が高く、例えば、小走りのような動きをする被験者Ｏｂから、運動能力が著しく低く摺り足のような状態で歩行速度が遅い被験者Ｏｂまで全ての被験者Ｏｂに対し、歩行速度に依存することなくターン動作Ｐ３の開始時刻と終了時刻の誤検出を抑制できる。
【0128】
また、計測装置１０では、ステップＳ２において第１の通過検出手段２１による最初の通過検出時刻を第１の通過検出時刻として検出し、０．１～１０．０秒の無反応時間（ｄｅｌａｙ時間）を設定するという構成を採ることにより、往路歩行動作Ｐ２時における第１の通過検出手段２１の複数回通過に伴う誤検出を抑制することが可能となる。これにより、被験者Ｏｂの運動能力の高低にかかわらず、立ち上がり動作Ｐ１の終了時刻の誤検出を抑制できる。
【0129】
同様に、計測装置１０では、ステップＳ５において第１の通過検出手段２１による最初の通過検出の後に無反応時間（ｄｅｌａｙ時間）後、最後の通過検出時刻を第４の通過検出時刻として検出するという構成を採ることにより、復路歩行動作Ｐ４時における第１の通過検出手段２１の複数回通過に伴う誤検出を抑制することが可能となる。これにより、被験者Ｏｂの運動能力の高低にかかわらず、着座動作Ｐ５の開始時刻の誤検出を抑制できる。
【0130】
（動作時間Ｔ１～Ｔ５の算出処理）
次に、制御手段４では、データ記憶部４２から個別動作Ｐ１～Ｐ５の開始時刻及び終了時刻に関する情報が読み出されて、動作時間Ｔ１～Ｔ５が算出される。
次に、制御手段４では、データ記憶部４２から個別動作Ｐ１～Ｐ５の開始時刻及び終了時刻に関する情報が読み出されて、動作時間Ｔ１～Ｔ５が算出される。
【0131】
先ず、圧力検出手段１による圧力解除検出時刻から第１の通過検出手段２１による第１の通過検出時刻までの時間Ｔ１を立ち上がり動作Ｐ１の所要時間として算出する（ステップＳ７）。立ち上がり動作時間Ｔ１により被験者Ｏｂの下肢筋力を評価することができる。
【0132】
次に、第１の通過検出時刻から、第２の通過検出手段２２による第２の通過検出時刻までの時間Ｔ２を往路歩行動作Ｐ２の所要時間として算出する（ステップＳ８）。
【0133】
次に、第２の通過検出時刻から、第２の通過検出手段２２による第３の通過検出時刻までの時間Ｔ３をターン動作Ｐ３の所要時間として算出する（ステップＳ９）。
【0134】
次に、第３の通過検出時刻から、第１の通過検出手段２１による第４の通過検出時刻までの時間Ｔ４を復路歩行動作Ｐ４の所要時間として算出する（ステップＳ１０）。
【0135】
次に、第４の通過検出時刻から、圧力検出手段１による圧力付勢検出時刻までの時間Ｔ５を着座動作Ｐ５の所要時間として算出する（ステップＳ１１）。
【0136】
（評価パラメータの算出処理）
次に、式２～式６に示す評価パラメータを算出する（ステップＳ１２）。
次に、式２～式６に示す評価パラメータを算出する（ステップＳ１２）。
【0137】
【数2】
【0138】
【数3】
【0139】
【数4】
【0140】
【数5】
【0141】
【数6】
【0142】
以上のステップＳ７～Ｓ１２において、算出された個別動作時間Ｔ１～Ｔ５はデータ記憶部４２に出力されて記憶される。このとき、椅子Ｃｈを基準に、通過検出手段２１、２２、折り返しマーカ３が設置された位置Ｘ１、位置Ｘ２、位置Ｘ３、あるいは、距離ｘ１、ｘ２、ｘ３に関する情報も計測条件に関するリファレンス情報としてデータ記憶部４２に記憶される構成としてもよい。
【0143】
以上の工程により、計測装置１０による動作時間計算処理を終了する。
【0144】
（動作時刻検出処理の別の態様について）
以下、図５のステップＳ１００におけるステップＳ１～Ｓ６に示す一連の動作時刻の検出処理、すなわち、圧力解除検出時刻、第1～第４の通過検出時刻、及び圧力付勢検出時刻の検出動作を実現する別の処理態様について、図面を用いて説明する。図７、８は、計測装置１０において、図５のステップＳ１００に示す動作時刻の検出動作の別の態様を示すフローチャートである。
以下、図５のステップＳ１００におけるステップＳ１～Ｓ６に示す一連の動作時刻の検出処理、すなわち、圧力解除検出時刻、第1～第４の通過検出時刻、及び圧力付勢検出時刻の検出動作を実現する別の処理態様について、図面を用いて説明する。図７、８は、計測装置１０において、図５のステップＳ１００に示す動作時刻の検出動作の別の態様を示すフローチャートである。
【0145】
先ず、被験者ＯｂにＴＵＧテストの一連の動作を行わせ、制御手段４は、圧力検出手段１、第1の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２から出力される出力信号ＤＴ（Ｉ，ＩＤ（Ｉ），Ｔ（Ｉ））を取得し、得られた信号を受信時刻に基づき時系列に配列する（ステップＳ１０１）。出力信号ＤＴ（Ｉ）は、取得順序を示すインデックスＩ（１～Ｎ）、検出手段識別子ＩＤ（Ｉ）、信号の検出時刻Ｔ（Ｉ）を含んで構成される。本例では、識別子ＩＤは、圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２の区別を示す識別子からなる。
【0146】
次に、インデックスＩを初期化（ステップＳ１０２）したのち、出力信号ＤＴ（Ｉ），ＤＴ（Ｉ＋１）を取得（ステップＳ１０３）して、識別子ＩＤ（Ｉ）が示す検出手段が圧力検出手段１であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【0147】
ステップＳ１０４の判定において、検出手段が圧力検出手段１である場合には、識別子ＩＤ（Ｉ＋１）が示す検出手段が第１の通過検出手段２１であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。そして、ステップＳ１０５の判定において、第１の通過検出手段２１である場合には、検出時刻Ｔ（Ｉ）を圧力解除検出時刻として検出し、検出時刻Ｔ（Ｉ＋１）を第１の通過検出時刻として検出し（ステップＳ１０６）、インデックスＩをインクリメントして（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３に戻り、出力信号ＤＴ（Ｉ），ＤＴ（Ｉ＋１）を更新（ステップＳ１０３）して以降の処理を行う。
【0148】
他方、ステップＳ１０５の判定において検出手段が第１の通過検出手段２１でないと判定された場合には、圧力検出手段１からの誤検出であることから、インデックスＩをインクリメントして（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３に戻り、出力信号ＤＴ（Ｉ），ＤＴ（Ｉ＋１）を更新（ステップＳ１０３）して以降の処理を行う。
【0149】
ステップＳ１０４の判定において、識別子ＩＤ（Ｉ）が示す検出手段が圧力検出手段１でない場合には、識別子ＩＤ（Ｉ）が示す検出手段が第１の通過検出手段２１であるか否かを判定し（ステップＳ１０８）、第１の通過検出手段２１である場合には、続けて、識別子ＩＤ（Ｉ＋１）が示す検出手段が第２の通過検出手段２２であるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９の判定において、第２の通過検出手段２２である場合には、検出時刻Ｔ（Ｉ＋１）を第２の通過検出時刻として検出し（ステップＳ１１０）、インデックスＩをインクリメントして（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３に戻り、出力信号ＤＴ（Ｉ），ＤＴ（Ｉ＋１）を更新（ステップＳ１０３）して処理を継続する。
【0150】
ステップＳ１０８の判定において、識別子ＩＤ（Ｉ）が示す検出手段が第１の通過検出手段２１でない場合には、図８のステップＳ１１２に進み、識別子ＩＤ（Ｉ）が示す検出手段が第２の通過検出手段２２であるか否かを判定し、第２の通過検出手段２２でない場合には、インデックスＩをインクリメントして（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３に戻り、出力信号ＤＴ（Ｉ），ＤＴ（Ｉ＋１）を更新（ステップＳ１０３）して処理を継続する。
【0151】
ステップＳ１１２の判定において、識別子ＩＤ（Ｉ）が示す検出手段が第２の通過検出手段２２である場合には、続けて、識別子ＩＤ（Ｉ＋１）が示す検出手段が第２の通過検出手段２２であるか否かを判定し（ステップＳ１１３）、第２の通過検出手段２２である場合には、検出時刻Ｔ（Ｉ＋１）とＴ（Ｉ）との差分時間ΔＴを算出し（ステップＳ１１４）、得られた差分時間ΔＴが最大値ｍａｘΔＴより大きい値であるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。ここで、最大値ｍａｘΔＴはΔＴの暫定的な最大値を示す変数であり初期値は－１に設定される。差分時間ΔＴが最大値ｍａｘΔＴより大きい値でない場合には、インデックスＩをインクリメントして（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３に戻り、出力信号ＤＴ（Ｉ），ＤＴ（Ｉ＋１）を更新して（ステップＳ１０３）、ステップＳ１１５までの処理を繰り返す。
【0152】
ステップＳ１１５の判定において、差分時間ΔＴが最大値ｍａｘΔＴより大きい値である場合には、最大値ｍａｘΔＴをΔＴに更新するとともに（ステップＳ１１６）、変数Ｔｅｍｐ＿Ｔを検出時刻Ｔ（Ｉ＋１）に更新して（ステップＳ１１７）、インデックスＩをインクリメントして（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３に戻り、出力信号ＤＴ（Ｉ），ＤＴ（Ｉ＋１）を更新して（ステップＳ１０３）、ステップＳ１１７までの処理を繰り返す。ここで、変数Ｔｅｍｐ＿Ｔは、差分時間ΔＴが最大であるときの検出時刻を表す既定の変数であり、初期値は０に設定される。
【0153】
ステップＳ１１３の判定において、識別子ＩＤ（Ｉ＋１）が示す検出手段が第２の通過検出手段２２でない場合には、第３の通過検出時刻の検出を終了し、変数Ｔｅｍｐ＿Ｔの時刻を第３の通過検出時刻として検出する（ステップＳ１１８）。同時に、検出時刻Ｔ（Ｉ＋１）を第４の通過検出時刻として検出する（ステップＳ１１８）。この場合も、インデックスＩをインクリメントして（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３に戻り、出力信号ＤＴ（Ｉ），ＤＴ（Ｉ＋１）を更新して以降の処理を行う。
【0154】
以上の処理により、第３の通過検出時刻の検出動作により、ターン動作開始の通過検出以後、連続する検出時刻の間の差分時間を算出して最も長い差分時間を抽出し、最長差分時間の終了時刻を第３の通過検出時刻、すなわち、ターン動作の終了時刻として検出することができる。
【0155】
図７のステップＳ１０９の判定において、識別子ＩＤ（Ｉ＋１）が示す検出手段が第２の通過検出手段２２でない場合には、検出手段が圧力検出手段１であるか否かを判定し（ステップＳ１１９）、圧力検出手段１でない場合には、インデックスＩをインクリメントして（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３に戻り、出力信号ＤＴ（Ｉ），ＤＴ（Ｉ＋１）を更新して以降の処理を行う。
【0156】
他方、ステップＳ１１９の判定において、識別子ＩＤ（Ｉ＋１）が示す検出手段が圧力検出手段１である場合には、検出時刻Ｔ（Ｉ＋１）を圧力付勢検出時刻として検出し（ステップＳ１２０）、すべての出力信号ＤＴ（Ｉ）（I＝１～Ｎ）の処理が完了していない場合には（ステップＳ１２１：Ｎｏ）、インデックスＩをインクリメントして（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３に戻り、完了している場合（ステップＳ１２１：Ｙｅｓ）には、動作時刻の検出処理を終了し、図５のステップＳ７に進む。
【0157】
以上の処理により、図５のステップＳ１００におけるステップＳ１～Ｓ６に示す一連の動作時刻の検出処理、すなわち、圧力解除検出時刻、第1～第４の通過検出時刻、及び圧力付勢検出時刻の検出動作を実現することができる。
【0158】
（被験者に介助者が付き添う場合における通過検出処理）
被験者が高齢であるとき、測定中の被験者の転倒等の事故を防止するために被験者に介助者が付き添うことが必要となる。しかしながら、この場合、複数人が通過するため、被験者の正しい通過時刻を測定することができない可能性がある。
被験者が高齢であるとき、測定中の被験者の転倒等の事故を防止するために被験者に介助者が付き添うことが必要となる。しかしながら、この場合、複数人が通過するため、被験者の正しい通過時刻を測定することができない可能性がある。
【0159】
ＴＵＧテストにおいて、介助者が付き添い被験者をサポートする場合、介助者の動きが被験者の歩行する方向や速度に影響を与えることが無いことが必要となる。そのため、介助者は被験者の背後から、被験者が転倒しないように被験者を近位にて見守ることが好ましく、介助者は被験者に後行してＴＵＧテストを行うことが好ましい。そのため、計測装置１０では、介助者を伴う場合には、被験者の後方に位置する介助者が後方から被験者を介助するという測定ルールに基づいてＴＵＧテストを行う構成とする。
【0160】
［第１の通過検出手段２１における通過検出について］
計測装置１０では、介助者を伴う場合には、図５のステップＳ２において、圧力検出手段１における立ち上がり動作Ｐ１の開始を検出した後、第１の通過検出手段２１による最初の通過検出の時刻を被験者に対する第１の通過検出時刻として検出する構成を採る。
計測装置１０では、介助者を伴う場合には、図５のステップＳ２において、圧力検出手段１における立ち上がり動作Ｐ１の開始を検出した後、第１の通過検出手段２１による最初の通過検出の時刻を被験者に対する第１の通過検出時刻として検出する構成を採る。
【0161】
さらに、図５のステップＳ５において、介助者を伴う場合には、第２の通過検出手段２２がターン動作Ｐ３の終了を検出した後の、第１の通過検出手段２１による最初の通過検出の時刻を被験者に対する第４の通過検出時刻として検出する構成を採る。この場合、操作入力部４５への操作入力などに基づいて、介助者を伴う場合と伴わない場合とで、図５のステップＳ５における、第４の通過検出時刻の検出動作を異ならせてもよい。
【0162】
図９（ａ）は、被験者の後方に位置する介助者Ｓｐが被験者を介助する場合において複数回（８回）の入力があった場合の第１の通過検出手段における歩行動作の検出位置、（ｂ）は、動作時間計測における各回の検出と経過時間との関係を示す図である。
【0163】
図９（ａ）の例では、往路において、第１の通過検出手段２１は、位置ａ、ｂにおいて先行する被験者Ｏｂの通過を検出し、位置ｃ、ｄにおいて後行する介助者Ｓｐの通過を検出する。また、復路において、第１の通過検出手段２１は、位置ｅ、ｆにおいて先行する被験者Ｏｂの通過を検出し、位置ｇ、ｈにおいて後行する介助者Ｓｐの通過を検出する。図９（ａ）では、正規の通過検出である位置ａ、ｅにおける検出位置を実線で示し、誤検出である位置ｂ、ｃ、ｄ、ｆ、ｇ、ｈにおける検出位置を破線で示している。
【0164】
この場合、上述のステップＳ２の動作により、図９（ｂ）に示すように、ステップＳ１における立ち上がり動作Ｐ１の開始を検出（検出１）した後の、最初の通過検出（検出２）の時刻を第１の通過検出時刻とすることで位置ａでの被験者Ｏｂによる通過検出が可能となる。同様に、上述のステップＳ５の動作により、ステップＳ４におけるターン動作Ｐ３の終了を検出（検出７）した後の、最初の通過検出（検出８）の時刻を第１の通過検出時刻とすることで位置ｅでの被験者Ｏｂによる通過検出が可能となる。
【0165】
これより、図９（ｂ）のステップ２における検出３、４、５及びステップ５における検出９、１０、１１は、誤検出である図９（ａ）の位置ｂ、ｃ、ｄ、及びｆ、ｇ、ｈにおける検出と判定することができる。また、図９（ｂ）のステップ２における検出２、及びステップ５における検出８は、正規の検出である図９（ａ）の位置ａ、ｅにおける検出と判定することができる。
【0166】
なお、計測装置１０では、ステップＳ２において、立ち上がり動作Ｐ１の開始を検出した後、第１の通過検出手段２１による最初の通過検出時刻を第１の通過検出時刻として検出し、無反応時間（ｄｅｌａｙ時間）を設定するという構成を採ることにより、往路歩行動作Ｐ２時における介助者の通過を含む第１の通過検出手段２１の複数回通過に伴う誤検出を抑制することが可能となる。
【0167】
同様に、ステップＳ５において、第２の通過検出手段２２がターン動作Ｐ３の終了を検出した後、第１の通過検出手段２１による最初の通過検出時刻を第４の通過検出時刻として検出し、この最初の通過検出の後に無反応時間（ｄｅｌａｙ時間）を設定するという構成を採ることにより、復路歩行動作Ｐ４時における介助者の通過を含む第１の通過検出手段２１の複数回通過に伴う誤検出を抑制することが可能となる。
【0168】
以上のとおり、計測装置１０によれば、第１の通過検出時刻は、圧力解除検出時刻の後、第１の通過検出手段２１が通過を最初に検出した時刻であり、第４の通過検出時刻は、第３の通過検出時刻の後、第１の通過検出手段２１が通過を最初に検出した時刻である構成を採る。これにより、高齢の被験者Ｏｂに対するＴＵＧテストにおいて、背後に介助者Ｓｐを伴ったときの被験者Ｏｂの通過検出が可能となり、測定中に介助者Ｓｐが高齢の被験者Ｏｂを背後からサポートすることが可能となり、被験者Ｏｂを近位にて見守ることにより転倒事故を防止するとともに、正しい測定結果を取得することができる。
【0169】
［第２の通過検出手段２２における通過検出について］
一方、第２の通過検出手段２２におけるターン動作の開始の検出では、計測装置１０では、上述のとおり、ステップＳ３において第２の通過検出手段２２による最初の通過検出時刻を第２の通過検出時刻として検出するため、背後に介助者を伴ったときの被験者の通過検出が可能となる。
一方、第２の通過検出手段２２におけるターン動作の開始の検出では、計測装置１０では、上述のとおり、ステップＳ３において第２の通過検出手段２２による最初の通過検出時刻を第２の通過検出時刻として検出するため、背後に介助者を伴ったときの被験者の通過検出が可能となる。
【0170】
また、ターン動作の終了の検出でも、背後に介助者を伴ったときの被験者の通過検出が可能となる。介助者は被験者をサポートするため被験者の背後に近接しているため、介助者の通過は被験者の通過の直後に検出される。計測装置１０では、上述のとおり、ターン動作の終了の検出では、ステップＳ４における第２の通過検出手段２２による連続する２つの通過検出時刻間の最大間隔（最大時間差分）の終了時刻を第３の通過検出時刻として検出される構成を採ることから、被験者の背後に近接する介助者の通過検出時刻が２つの通過検出時刻間の最大間隔の選択に影響を与えることは無く、また、２つの通過検出時刻間の最大間隔の終了時刻となることは無い。そのため、背後に介助者を伴った場合でも被験者のターン動作の終了の検出が可能となる。
【0171】
なお、計測装置１０では、介助者を伴う場合には、ステップＳ３において第２の通過検出手段２２が最初の通過検出を行った後に、介助者が通過するまでの間、無反応時間Ｔｄｅｌａｙに相当する時間待機させる構成としてもよい。このとき、無反応時間Ｔｄｅｌａｙは、被験者と介助者との距離、被験者の年齢や歩行速度などの特性を考慮して、例えば、０．１～１０．０秒に設定してもよい。
【0172】
ターン動作Ｐ３の開始後、介助者が通過するまでの時間に相当し、かつ、被験者がターン動作を行って再び第２の通過検出手段２２を通過する迄の時間より短い無反応時間Ｔｄｅｌａｙを設けることで、介助者を伴う場合に、被験者がターン動作の開始時に第２の通過検出手段２２を通過するときに、第２の通過検出手段２２が被験者や介助者の通過を複数回、検出することを抑制することができる。
【0173】
＜評価試験＞
以下、計測装置１０の評価試験により性能評価を行った。以下、その結果について説明する。
（試験１）
計測装置１０の実施例と比較例を用いて動作検出の正確性を評価した。
以下、計測装置１０の評価試験により性能評価を行った。以下、その結果について説明する。
（試験１）
計測装置１０の実施例と比較例を用いて動作検出の正確性を評価した。
【0174】
［実施例］
計測装置１０の実施例として、図１～３に示す態様の動作時間計測装置を作成し評価を行った。計測装置１０の実施例では、通過検出手段２１、２２において、発光部２ａは、赤色半導体レーザーを用いた。また、受光部２ｂには、図３（ａ）（ｂ）に示したような外鏡筒２ｂ１と筐体２ｂ２、内鏡筒２ｂ３、光拡散シート２ｂ４を備えた構成とし、受光素子２ｂ５には赤色光を検知可能な受光素子を用いた。
計測装置１０の実施例として、図１～３に示す態様の動作時間計測装置を作成し評価を行った。計測装置１０の実施例では、通過検出手段２１、２２において、発光部２ａは、赤色半導体レーザーを用いた。また、受光部２ｂには、図３（ａ）（ｂ）に示したような外鏡筒２ｂ１と筐体２ｂ２、内鏡筒２ｂ３、光拡散シート２ｂ４を備えた構成とし、受光素子２ｂ５には赤色光を検知可能な受光素子を用いた。
【0175】
また、計測装置１０の実施例では、ターン動作における通過検出処理において、図５に示す態様、すなわち、第２の通過検出手段２２の最初の通過検出時刻をターン動作の開始時刻とし、第２の通過検出手段２２による連続する２つの通過検出時刻間の最大間隔（最大時間差分）の終了時刻を第３の通過検出時刻として検出する構成とした。
【0176】
［比較例］
比較例として、以下の計測装置を用いた。実施例における通過検出手段２１、２２に替えて、発光部に赤外線発光素子を用い、受光部に赤色光を検知可能な受光素子が筐体に内装された赤外線センサを用いた。また、ターン動作における通過検出処理は、第２の通過検出手段における最初の通過検出時刻をターン動作の開始時刻とし、第２の通過検出手段における次の通過検出時刻を第３の通過検出時刻として検出する構成とした。
比較例として、以下の計測装置を用いた。実施例における通過検出手段２１、２２に替えて、発光部に赤外線発光素子を用い、受光部に赤色光を検知可能な受光素子が筐体に内装された赤外線センサを用いた。また、ターン動作における通過検出処理は、第２の通過検出手段における最初の通過検出時刻をターン動作の開始時刻とし、第２の通過検出手段における次の通過検出時刻を第３の通過検出時刻として検出する構成とした。
【0177】
［試験方法］
計測装置１０の実施例と比較例を用いて、それぞれ別の高齢者を被験者としてＴＵＧテストを行い、各検出手段において被験者の動作転換を正常に判別可能であった割合を算出した。一人の被験者に対して通常歩行速度の1条件で計測を行った（実施例の被験者数：７２名以上、実施例の測定回数：７２回、比較例の被験者数：６０名、比較例の測定回数：１１６回（計測の重複あり））。
計測装置１０の実施例と比較例を用いて、それぞれ別の高齢者を被験者としてＴＵＧテストを行い、各検出手段において被験者の動作転換を正常に判別可能であった割合を算出した。一人の被験者に対して通常歩行速度の1条件で計測を行った（実施例の被験者数：７２名以上、実施例の測定回数：７２回、比較例の被験者数：６０名、比較例の測定回数：１１６回（計測の重複あり））。
【0178】
［試験結果］
被験者の動作転換を正常に判別可能な割合：ターン動作における通過検出の場合、比較例では１０％であったのに対し、実施例では７５％であった。立ち上がり動作及び着座動作の動作検出の場合、比較例、実施例ともに１００％であった。
以上の結果から、計測装置１０の実施例では比較例に対し、ターン動作における通過検出動作の判別割合が向上したことが見て取れる。これにより、実施例における、通過検出手段におけるレーザーと筐体構造の採用、及びターン動作における通過検出処理により検出精度は向上し、高齢被験者による動作速度の低下がある場合でも７５％程度の正常な動作検知が可能となったことが確認された。
被験者の動作転換を正常に判別可能な割合：ターン動作における通過検出の場合、比較例では１０％であったのに対し、実施例では７５％であった。立ち上がり動作及び着座動作の動作検出の場合、比較例、実施例ともに１００％であった。
以上の結果から、計測装置１０の実施例では比較例に対し、ターン動作における通過検出動作の判別割合が向上したことが見て取れる。これにより、実施例における、通過検出手段におけるレーザーと筐体構造の採用、及びターン動作における通過検出処理により検出精度は向上し、高齢被験者による動作速度の低下がある場合でも７５％程度の正常な動作検知が可能となったことが確認された。
【0179】
（試験２）
計測装置１０の計測結果に基づき算出される指標が、実際の高齢者の身体機能を反映したものであるかを検証し、計測装置１０の計測結果の妥当性を検証した。
計測装置１０の計測結果に基づき算出される指標が、実際の高齢者の身体機能を反映したものであるかを検証し、計測装置１０の計測結果の妥当性を検証した。
【0180】
［試験方法］
計測装置１０を用いて、高齢者６６名を被験者としてＴＵＧテストを行い、計測された立ち上がり動作の所要時間（Ｔ１）、往路の歩行動作の所要時間（Ｔ２）、ターン動作の所要時間（Ｔ３）、復路の歩行動作の所要時間（Ｔ４）、着座動作の所要時間（Ｔ５）に基づき、運動能力を表す指標として、立ち座り時間（ＳＳＴ）、歩行時間（ＷＴ）、バランス時間（ＢＴ）を算出した。
高齢者の身体機能のリファレンス計測として、同じ被験者に対し、ＴＵＧテストとは別の個別の検査を行い、計測装置１０に基づき算出された指標の値と高齢者の身体機能の計測結果との相関を調査した。
計測装置１０を用いて、高齢者６６名を被験者としてＴＵＧテストを行い、計測された立ち上がり動作の所要時間（Ｔ１）、往路の歩行動作の所要時間（Ｔ２）、ターン動作の所要時間（Ｔ３）、復路の歩行動作の所要時間（Ｔ４）、着座動作の所要時間（Ｔ５）に基づき、運動能力を表す指標として、立ち座り時間（ＳＳＴ）、歩行時間（ＷＴ）、バランス時間（ＢＴ）を算出した。
高齢者の身体機能のリファレンス計測として、同じ被験者に対し、ＴＵＧテストとは別の個別の検査を行い、計測装置１０に基づき算出された指標の値と高齢者の身体機能の計測結果との相関を調査した。
【0181】
［試験結果］
図１０（ａ）は、計測装置１０による計測結果に基づく立ち座り時間ＳＳＴと５回立ち座りテストとの散布図、（ｂ）は、歩行時間（ＷＴ）と４ｍ歩行テスト時間との散布図、（ｃ）は、バランス時間（ＢＴ）と片足立ち時間との散布図である。同図に示すように、計測装置１０による計測結果に基づく歩行時間（ＷＴ）と歩行機能を示す４ｍ歩行テスト時間の測定値との相関係数は０．７４となり、両者は良好な相関性を有している。同様に、立ち座り時間（ＳＳＴ）の下肢筋力を示す５回立ち座りテストとの相関係数は０．４３、バランス時間（ＢＴ）とバランス機能を示す片足立ち時間との相関係数は０．４０となり、両者は相関性を有していることがわかる。以上より、計測装置１０による計測結果に基づき算出された指標は、いずれも高齢者の身体機能を必要なレベルで反映していることが確認された。これより、計測装置１０は高齢者の機能評価方法として有用であることがわかる。
図１０（ａ）は、計測装置１０による計測結果に基づく立ち座り時間ＳＳＴと５回立ち座りテストとの散布図、（ｂ）は、歩行時間（ＷＴ）と４ｍ歩行テスト時間との散布図、（ｃ）は、バランス時間（ＢＴ）と片足立ち時間との散布図である。同図に示すように、計測装置１０による計測結果に基づく歩行時間（ＷＴ）と歩行機能を示す４ｍ歩行テスト時間の測定値との相関係数は０．７４となり、両者は良好な相関性を有している。同様に、立ち座り時間（ＳＳＴ）の下肢筋力を示す５回立ち座りテストとの相関係数は０．４３、バランス時間（ＢＴ）とバランス機能を示す片足立ち時間との相関係数は０．４０となり、両者は相関性を有していることがわかる。以上より、計測装置１０による計測結果に基づき算出された指標は、いずれも高齢者の身体機能を必要なレベルで反映していることが確認された。これより、計測装置１０は高齢者の機能評価方法として有用であることがわかる。
【0182】
（試験３）
計測装置１０の計測結果について主成分分析を行い、高齢者の運動機能を適正に示す指標について検討した。
計測装置１０の計測結果について主成分分析を行い、高齢者の運動機能を適正に示す指標について検討した。
【0183】
［試験方法］
計測装置１０を用いて、高齢者を被験者としてＴＵＧテストを行い、計測された立ち上がり動作の所要時間（Ｔ１）、往路の歩行動作の所要時間（Ｔ２）、ターン動作の所要時間（Ｔ３）、復路の歩行動作の所要時間（Ｔ４）、着座動作の所要時間（Ｔ５）について主成分分析を行い、高齢者の運動機能を示す指標となる主成分について検討を行った。
計測装置１０を用いて、高齢者を被験者としてＴＵＧテストを行い、計測された立ち上がり動作の所要時間（Ｔ１）、往路の歩行動作の所要時間（Ｔ２）、ターン動作の所要時間（Ｔ３）、復路の歩行動作の所要時間（Ｔ４）、着座動作の所要時間（Ｔ５）について主成分分析を行い、高齢者の運動機能を示す指標となる主成分について検討を行った。
【0184】
［試験結果］
図１１は、計測装置１０を用いて測定したＴ１～Ｔ５に対する主成分分析の結果を主成分１～３に関して示す３次元散布図であり、図１２は、主成分分析の結果を２次元で表した２次元散布図である。同図に示すように、計測装置１０の計測結果Ｔ１～Ｔ５に対する主成分分析により抽出された第１主成分～第３主成分のうち、第１主成分は、往路の歩行動作の所要時間（Ｔ２）及び復路の歩行動作の所要時間（Ｔ４）を含むすべての計測結果Ｔ１～Ｔ５に対し正の相関が強いことが見て取れ、歩行時間（ＷＴ）を含む全般的な運動機能を表すことがわかる。また、第２主成分は立ち上がり動作の所要時間（Ｔ１）との正の相関が強いことから、立ち座り機能、すなわち、筋力に関する運動機能を表すことがわかる。また、第３主成分は立ち上がりターン動作の所要時間（Ｔ３）との正の相関が強いことから、バランス機能に関する運動機能を表すことがわかる。
図１１は、計測装置１０を用いて測定したＴ１～Ｔ５に対する主成分分析の結果を主成分１～３に関して示す３次元散布図であり、図１２は、主成分分析の結果を２次元で表した２次元散布図である。同図に示すように、計測装置１０の計測結果Ｔ１～Ｔ５に対する主成分分析により抽出された第１主成分～第３主成分のうち、第１主成分は、往路の歩行動作の所要時間（Ｔ２）及び復路の歩行動作の所要時間（Ｔ４）を含むすべての計測結果Ｔ１～Ｔ５に対し正の相関が強いことが見て取れ、歩行時間（ＷＴ）を含む全般的な運動機能を表すことがわかる。また、第２主成分は立ち上がり動作の所要時間（Ｔ１）との正の相関が強いことから、立ち座り機能、すなわち、筋力に関する運動機能を表すことがわかる。また、第３主成分は立ち上がりターン動作の所要時間（Ｔ３）との正の相関が強いことから、バランス機能に関する運動機能を表すことがわかる。
【0185】
そのため、計測装置１０の計測結果に対する主成分分析により抽出された主成分は、高齢者の運動能力を表す指標であることが示唆された。
【0186】
＜まとめ＞
以上、説明したように、実施の形態に係る動作時間計測装置１０は、Timed Up and Go（ＴＵＧ）テストにおける計測対象動作に含まれる複数の個別動作Ｐ１～Ｐ５それぞれの所要時間Ｔ１～Ｔ５を計測する動作時間計測装置１０であって、
圧力検出手段１と、
被験者Ｏｂの通過を検出する第１の通過検出手段２１、及び第２の通過検出手段２２と、
圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２からの出力信号を取得し複数の個別動作の所要時間Ｔ１～Ｔ５を算出する制御手段４とを備え、
圧力検出手段１は、椅子Ｃｈの座面に載設され、
第１の通過検出手段２１は、椅子Ｃｈから椅子Ｃｈに対し所定距離離れた折り返しマーカ３までの歩行路Ｐｔにおいて、椅子から第１の距離ｘ１として２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した第１の位置Ｘ１に配され、
第２の通過検出手段２２は、歩行路Ｐｔにおいて、椅子Ｃｈと折り返しマーカ３との中間点より椅子Ｃｈから遠く、折り返しマーカ３より椅子Ｃｈに近接した第２の位置Ｘ２に配されることを特徴とする。
以上、説明したように、実施の形態に係る動作時間計測装置１０は、Timed Up and Go（ＴＵＧ）テストにおける計測対象動作に含まれる複数の個別動作Ｐ１～Ｐ５それぞれの所要時間Ｔ１～Ｔ５を計測する動作時間計測装置１０であって、
圧力検出手段１と、
被験者Ｏｂの通過を検出する第１の通過検出手段２１、及び第２の通過検出手段２２と、
圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２からの出力信号を取得し複数の個別動作の所要時間Ｔ１～Ｔ５を算出する制御手段４とを備え、
圧力検出手段１は、椅子Ｃｈの座面に載設され、
第１の通過検出手段２１は、椅子Ｃｈから椅子Ｃｈに対し所定距離離れた折り返しマーカ３までの歩行路Ｐｔにおいて、椅子から第１の距離ｘ１として２５ｃｍ以上６５ｃｍ以下の長さ離間した第１の位置Ｘ１に配され、
第２の通過検出手段２２は、歩行路Ｐｔにおいて、椅子Ｃｈと折り返しマーカ３との中間点より椅子Ｃｈから遠く、折り返しマーカ３より椅子Ｃｈに近接した第２の位置Ｘ２に配されることを特徴とする。
【0187】
さらに、複数の個別動作Ｐ１～Ｐ５は、被験者Ｏｂが椅子Ｃｈに着席した状態から立ち上がる立ち上がり動作Ｐ１、当該立ち上がり動作Ｐ１ののち歩行路における第１の位置Ｘ１から第２の位置Ｘ２までの区間を歩行する往路歩行動作Ｐ２、当該往路歩行動作Ｐ２ののち折り返しマーカ３の周りをターンするターン動作Ｐ３、当該ターン動作Ｐ３ののち歩行路における第２の位置Ｘ２から第１の位置Ｘ１までの区間を歩行する復路歩行動作Ｐ４、及び、当該復路歩行動作Ｐ４ののち椅子Ｃｈに着座する着座動作Ｐ５からなり、
制御手段４は、圧力検出手段１による圧力解除検出時刻から第１の通過検出手段２１による第１の通過検出時刻までの時間を立ち上がり動作Ｐ１の所要時間Ｔ１とし、
第１の通過検出時刻から、第２の通過検出手段２２による第２の通過検出時刻までの時間を往路歩行動作Ｐ２の所要時間Ｔ２とし、
第２の通過検出時刻から、第２の通過検出手段２２による第３の通過検出時刻までの時間をターン動作Ｐ３の所要時間Ｔ３とし、
第３の通過検出時刻から、第１の通過検出手段２１による第４の通過検出時刻までの時間を復路歩行動作Ｐ４の所要時間Ｔ４とし、
第４の通過検出時刻から、圧力検出手段１による圧力付勢検出時刻までの時間を着座動作Ｐ５の所要時間Ｔ５とする構成としてもよい。
制御手段４は、圧力検出手段１による圧力解除検出時刻から第１の通過検出手段２１による第１の通過検出時刻までの時間を立ち上がり動作Ｐ１の所要時間Ｔ１とし、
第１の通過検出時刻から、第２の通過検出手段２２による第２の通過検出時刻までの時間を往路歩行動作Ｐ２の所要時間Ｔ２とし、
第２の通過検出時刻から、第２の通過検出手段２２による第３の通過検出時刻までの時間をターン動作Ｐ３の所要時間Ｔ３とし、
第３の通過検出時刻から、第１の通過検出手段２１による第４の通過検出時刻までの時間を復路歩行動作Ｐ４の所要時間Ｔ４とし、
第４の通過検出時刻から、圧力検出手段１による圧力付勢検出時刻までの時間を着座動作Ｐ５の所要時間Ｔ５とする構成としてもよい。
【0188】
本来、行政機関等における介護保険に係る運動機能判定、健康リスク判定、およびリハビリテーション効果判定に用いられる運動機能データは、計測者や計測場所に依存しない客観的な基準に基づいて取得されたものであることが必要であるにもかかわらず、従来の計測方法では、ＴＵＧテストにおける個別動作時間の計測において、動作間には明確な区切りが存在しないために、動作間の境界の判定は曖昧となる傾向があり、個別動作間の切り替えのタイミングは計測者の相対的な判断に依存する傾向があった。
【0189】
また、歩行動作等は被験者Ｏｂごとの個別性が強く、被験者Ｏｂごとに動作の切り替えタイミングが異なる傾向があるため、動作間の境界判定のばらつきが大きく正確性が低下する場合があった。
【0190】
そのため、取得される運動機能データが、行政機関や保健機関等計測を行う機関、計測者や計測場所、被験者Ｏｂの特性によって変動し、健康リスクの判定精度に影響を与える場合があった。
【0191】
また、運動機能の計測は行政機関等において、簡易かつ安価な設備を用いて広く行なえる必要がある。
【0192】
これに対し、実施の形態に係る計測装置１０によれば、上記構成を採ることにより、ＴＵＧテストによる運動機能データの計測において、歩行路Ｐｔに固定された通過検出手段２１、２２に基づいて個別動作間の境界を判定する構成を採用したことにより、従来、行政機関等計測を行う機関、計測者や計測場所、被験者Ｏｂの特性等、計測にかかる各種要因によって、ＴＵＧテストの計測結果において個別動作Ｐ１～Ｐ５間の境界が変動していたことを抑制することができる。
【0193】
すなわち、上記構成は、歩行路Ｐｔに固定された通過検出手段２１、２２に基づいて動作間を区切る境界位置を固定し、計測にかかる各種要因によって変動しない絶対的な基準に基づいて動作間の境界を設定するものである。
【0194】
これにより、ＴＵＧテストを構成する個別動作の相別化が可能となり、個別動作時間の計測精度を高め、計測結果の変動を抑制可能な、簡易かつ安価な動作時間計測装置を提供することができる。併せて、ＴＵＧテストの一連の動作に要する時間の計測精度を向上できる。
【0195】
具体的には、例えば、立ち上がり動作Ｐ１時に、被験者Ｏｂの手の振りや膝の屈伸運動を、被験者Ｏｂの通過として誤検出することを防止できる。
【0196】
また、被験者Ｏｂのターン動作はマーカ３よりも手前から開始されることに鑑み、椅子Ｃｈの位置Ｘ０から、第２の通過検出手段２２が配される第２の位置Ｘ２までの第２の距離ｘ２を、式１により規定される長さとすることにより、ターン動作Ｐ３の開始時刻と終了時刻を、被験者Ｏｂによる動作に即してより精度良く検出することができる。
【0197】
また、別の態様では、第２の通過検出手段２２が、被験者Ｏｂの通過を複数回検出したとき、第２の通過検出時刻は、計測対象動作Ｐ１～Ｐ５の中で、第２の通過検出手段２２が被験者Ｏｂの通過を最初に検出した時刻であり、第３の通過検出時刻は、計測対象動作Ｐ１～Ｐ５の中で、第２の通過検出手段２２が被験者Ｏｂの通過を検出した複数の時刻のうち、連続する２時刻の差分時間が最大である時刻の組み合わせにおける、後の時刻である構成としてもよい。
【0198】
係る構成により、ターン動作Ｐ３の開始時と終了時の両方において第２の通過検出手段２２の複数回通過に伴う誤検出を抑制することが可能となる。これにより、運動能力が高い被験者Ｏｂから運動能力が著しく低い被験者Ｏｂまで全ての被験者Ｏｂに対し、ターン動作Ｐ３の開始時刻と終了時刻の誤検出を抑制できる。
【0199】
また、別の態様では、第１の通過検出時刻は、圧力解除検出時刻の後、第１の通過検出手段２１が通過を最初に検出した時刻であり、第４の通過検出時刻は、第３の通過検出時刻の後、第１の通過検出手段２１が通過を最初に検出した時刻である構成としてもよい。
【0200】
係る構成により、高齢の被験者Ｏｂに対するＴＵＧテストにおいて、背後に介助者Ｓｐを伴うときの被験者Ｓｐの通過検出が可能となる。そのため、測定中に介助者Ｓｐが高齢の被験者Ｏｂを背後からサポートすることが可能となり、被験者Ｏｂを近位にて見守ることにより転倒事故を防止するとともに、正しい測定結果を取得することができる。
【0201】
また、別の態様では、発光部２ａは、可視光赤色半導体レーザーからなる発光素子を有し、受光部２ｂは、外鏡筒２ｂ１と内鏡筒２ｂ３を有し、内鏡筒２ｂ３には一方の筒端近傍に配された光拡散シート２ｂ４と、光拡散シート２ｂ４から内鏡筒２ｂ３の他端方向に所定距離離間して配された受光素子２ｂ５を備え、発光素子から発せられた光は、外鏡筒２ｂ１を通して受光部２ｂに入光し、さらに、入光した光は光拡散シート２ｂ４によって内鏡筒２ｂ３内に拡散されたのち受光素子２ｂ５に入射される構成としてもよい。
【0202】
係る構成の通過検出手段２によれば、発光部２ａに、発光素子に直進性の高い可視光赤色半導体レーザーを用いるとともに、受光部２ｂに上記構成を採用したことにより、外鏡筒２ｂ１、内鏡筒２ｂ３からなる二重構造を採用して外光の侵入を防ぐとともに、光拡散シート２ｂ４によって鏡筒２ｂ３に入光した直進性のある光ＬＤを拡散させることで受光素子２ｂ５の信号光に対する感度を向上することができる。
【0203】
これにより、照明が多い計測環境で影響を受けにくい構造、衣服の色にかかわらず対象者の通過を感知可能な構成、及び、歩行速度が速い対象者の感知に遅れが生じることを抑制可能な構成を実現することができる。
【0204】
以上のとおり、本実施の形態に係る計測装置１０によれば、ＴＵＧテストを構成する個別動作の相別化が可能となり運動機能データの信頼性が高まる。その結果、行政機関等における高齢者向けの介護保険に係る運動機能判定、介護予防事業の効果判定、健康リスク判定、又は、リハビリテーション効果判定などに有効に活用することができる。
【0205】
≪変形例≫
以上、本開示の具体的な構成について、実施形態を例に説明したが、本開示は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の実施の形態に何ら限定を受けるものではない。例えば、実施の形態に対して各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
以上、本開示の具体的な構成について、実施形態を例に説明したが、本開示は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の実施の形態に何ら限定を受けるものではない。例えば、実施の形態に対して各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
【0206】
以下では、そのような形態の一例として、変形例について説明する。
（１）上記実施の形態では、計測装置１０を用いてシングルタスクのＴＵＧテストを実施する例について説明を行った。しかしながら、シングルタスクのテストに加え、例えば、被験者Ｏｂに数字を逆唱（降順に復唱）させながらＴＵＧテストを行うデユアルタスクのテストを行い、式７によりＤＧ(Dual Task Gait)を算出し、式８によりＤＢ（Dual Task Balance)を算出し、数字を逆唱させたときの運動能力の低下に基づき脳の機能の変化を評価してもよい。
（１）上記実施の形態では、計測装置１０を用いてシングルタスクのＴＵＧテストを実施する例について説明を行った。しかしながら、シングルタスクのテストに加え、例えば、被験者Ｏｂに数字を逆唱（降順に復唱）させながらＴＵＧテストを行うデユアルタスクのテストを行い、式７によりＤＧ(Dual Task Gait)を算出し、式８によりＤＢ（Dual Task Balance)を算出し、数字を逆唱させたときの運動能力の低下に基づき脳の機能の変化を評価してもよい。
【数7】
【0207】
【数8】
【0208】
上式において、Ｄはデユアルタスク時の動作時間、Ｓはシングルタスク時の動作時間を表す。
（２）上記実施の形態に係る計測装置１０では、通過検出手段２２は、歩行路Ｐｔを跨いで配された一対の発光部２２ａと受光部２２ｂを含む透過型センサからなる第２のゲート手段からなる構成とした。
（２）上記実施の形態に係る計測装置１０では、通過検出手段２２は、歩行路Ｐｔを跨いで配された一対の発光部２２ａと受光部２２ｂを含む透過型センサからなる第２のゲート手段からなる構成とした。
【0209】
図１３は、変形例に係る動作時間計測装置１０Ａの構成を示す斜視図である。図１３に示すように、動作時間計測装置１０Ａでは、第２の通過検出手段２２は、歩行路Ｐｔにおける往路に対応する部分を跨いで配された一対の発光部２２ａ２及び受光部２２ｂ２を含む第３のゲート手段と、歩行路Ｐｔにおける復路に対応する部分を跨いで配された別の一対の発光部２２ａ１及び受光部２２ｂ１を含む第４のゲート手段からなる構成を採る。
【0210】
制御手段４は、圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２としての第３のゲート手段、及び第４のゲート手段と、配線１ｗ、２１ｗ、２２ｗ１、２２ｗ２によって電気的に接続され、圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第３のゲート手段、第４のゲート手段からの出力信号を取得し、ＴＵＧテストにおける個別動作時間
Ｔ１～Ｔ５を算出する。
Ｔ１～Ｔ５を算出する。
【0211】
被験者Ｏｂはターン動作の前後において、歩行速度が著しく遅くなる傾向がある。これに対し、本変形例に係る構成によれば、計測装置１０に比べて対向する受光部と発光部をより近接された状態で、往路と復路における被験者Ｏｂの通過を異なるゲート手段によって独立に検出することができるために、各ゲートで検出した本実施の形態（図５等）に示した簡易なアルゴリズムを採用すればよく、それぞれにおける検出精度を向上することができる。
【0212】
また、被験者Ｏｂの運動特性に応じて、第３のゲート手段及び第４のゲート手段が配されるＸ方向の位置Ｘ２を独立に設定してもよい。
【0213】
また、受光部２２ｂ１及び発光部２２ａ２は、歩行路ＰｔのＹ方向の中央においてマーカ３の手前側に配されるために、被験者Ｏｂがターン動作Ｐ３を行う際に被験者Ｏｂの進路を妨げることはない。
（３）別の変形例では、動作時間計測装置は、無線基地局等を介して通信ネットワークＮに接続され、通信ネットワークＮに接続されたサーバ手段においてプログラムを実行することにより、動作時間計測装置の機能を実現するクライアントコンピュータとして実現される構成であってもよい。
（３）別の変形例では、動作時間計測装置は、無線基地局等を介して通信ネットワークＮに接続され、通信ネットワークＮに接続されたサーバ手段においてプログラムを実行することにより、動作時間計測装置の機能を実現するクライアントコンピュータとして実現される構成であってもよい。
【0214】
以下、変形例に係る動作時間計測システム１００について、図面を用いて詳細に説明する。図１４は、変形例に係る動作時間計測システム１００の概略構成図である。図１４に示すように、動作時間計測システム１００は、通信ネットワークＮに接続された複数の動作時間計測装置１０Ｂ、サーバ手段５、及びデータ記憶手段６で構成される。
【0215】
通信ネットワークＮは、例えば、インターネットであり、動作時間計測装置１０Ｂ、サーバ手段５、及びデータ記憶手段６が、互いに情報を交換できるように接続されている。
【0216】
動作時間計測装置１０Ｂは、操作者である検査者がＴＵＧテストを実施するときに使用する端末装置である。動作時間計測装置１０Ｂは、圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２、制御手段４Ａを備え、制御手段４Ａは、通信部４１、制御部４３Ａ、表示部４４、操作入力部４５を有する。
【0217】
制御部４３Ａは通信部４１を介して通信ネットワークＮに接続されており、内装するＣＰＵによりプログラムを実行することにより計測用端末としての機能を実現する。操作入力部４５からの操作入力に基づきサーバ手段５に指示信号を発し、サーバ手段５においてプログラムを実行させることにより動作時間計測装置の機能を実現させるクライアントコンピュータである点で図２に示す制御手段４と相違している。
【0218】
通信部４１は、圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２の通信部に、例えば、IEEE802.11規格やBluetooth（登録商標）通信などの近距離無線通信規格などによる手段によって接続され、圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、及び第２の通過検出手段２２から発せられる出力信号を取得するとともに、制御手段４Ａは通信部４１によって取得された出力信号を、通信ネットワークＮを介してデータ記憶手段６に送信して保存する。
【0219】
サーバ手段５は、内装するＣＰＵによりプログラム５ｐを実行するサーバコンピュータとして実現される。動作時間計測装置１０Ｂは、データ記憶手段６に保存された圧力検出手段１、第１の通過検出手段２１、第２の通過検出手段２２からの出力信号を読み出しプログラム５ｐを実行することにより被験者Ｏｂの個別動作時間を算出し、得られた個別動作時間を、通信ネットワークＮを介して動作時間計測装置１０Ｂに送信して表示させるとともに、データ記憶手段６に送信して保存する。
【0220】
データ記憶手段６には、通信部４１によって取得された出力信号、検出された個別動作Ｐ１～Ｐ５の開始時刻及び終了時刻、得られた個別動作時間Ｔ１～Ｔ５が送信されて記憶される。また、距離ｘ１、ｘ２、ｘ３に関する情報等、計測条件に関するリファレンス情報も同時に記憶される。
【0221】
係る構成により、サーバ手段５に動作時間計測装置における個別動作時間算出機能を集約することで動作時間計測装置１０Ｂの機能を簡素化するとともに、データ記憶手段６に複数の動作時間計測装置１０Ｂごとに、あるいは被験者Ｏｂごとに得られた個別動作時間や取得された出力信号を蓄積して、検査結果のデータベースを構築することができる。
【0222】
（４）上記実施の形態では、第２の通過検出手段２２が、被験者Ｏｂの通過を複数回検出したとき、第３の通過検出時刻は、第２の通過検出手段２２が被験者Ｏｂの通過を検出した複数の時刻のうち、連続する２時刻の差分時間が最大である時刻の組み合わせにおける、後の時刻である構成とした。このとき、第２の通過検出手段２２が、例えば、３回など、所定回数以上の同値の電圧の信号を検出した場合には、被験者が立ち止まって動けなくなっている可能性があるため、スピーカ手段４６から音信号によるアラートを発して、計測動作を中止する構成としてもよい。
【0223】
発明者の知見によれば、身体機能の低下した高齢者では、ターン動作と椅子への着座動作でその場に立ち止まる傾向があることが判明している。これに対し、上記した構成を採ることにより、高齢者の身体機能に応じた運動能力の計測を実現することができる。
【0224】
（５）上記実施の形態では、通過検出手段２における発光部２ａに、発光素子に直進性の高い可視光赤色半導体レーザーを用いる構成を採用した。しかしながら、発光素子の出力を十分に確保するとともに、図３（ｂ）又は（ｃ）に示す受光部２ｂにより受光素子２ｂ５の信号光に対する感度を確保することにより、発光素子に直進性の高いレーザーに替えて、光が放射状に広がるタイプの赤外線発光素子を用いた構成としてもよい。この場合に、通過検出手段２は、歩行路Ｐｔを挟んで、発光部と受光部を含む投受光器と回帰反射板とが相対する回帰反射型の光電センサを用いてもよい。赤外線発光素子では光が放射状に広がって進むことから、入射光を効果的に反射させる適当な反射板を選択することにより、発光部２ａと受光部２ｂとの間の多少の位置ずれがある場合でも受光部２ｂに光を導光することができる。そのため、発光部２ａと受光部２ｂとの位置合わせが容易になる。あるいは、簡略化できる。
【0225】
係る構成により、発光部２１ａからの光の照射範囲が拡大して受光部２１ｂの設置可能な範囲が拡大するため、発光部２１ａと受光部２１ｂとの位置合わせが容易となる。そのため、受光素子２ｂ５の信号光に対する感度を確保しつつ、発光部２１ａと受光部２１ｂの設置に要する時間を短縮することができる。
【0226】
（６）上記実施の形態では、制御手段４は、計測された立ち上がり動作の所要時間（Ｔ１）、往路の歩行動作の所要時間（Ｔ２）、ターン動作の所要時間（Ｔ３）、復路の歩行動作の所要時間（Ｔ４）、着座動作の所要時間（Ｔ５）に基づき、運動能力を表す指標として、立ち座り時間（ＳＳＴ）、歩行時間（ＷＴ）、バランス時間（ＢＴ）を算出する構成とした。しかしながら、計測された動作時間Ｔ１～Ｔ５に対して主成分分析（ＰＣＡ：Principal Component Analysis）を行い、得られた主成分ごとに個別動作それぞれの所要時間に基づく変数を得点化することにより、高齢者の運動機能を示す指標となる主成分スコアを算出して出力する構成としてもよい。主成分分析には、例えば、（Brodie MA, Menz HB, Lord SR. Age-associated changes in head jerk while walking reveal altered dynamic stability in older people. Exp Brain Res. 2014 Jan;232(1):51-60. doi: 10.1007/s00221-013-3719-6. Epub 2013 Oct 5. PMID: 24091775.）に記載される公知の方法を用いることができる。
【0227】
例えば、動作時間Ｔ１～Ｔ５に基づく第１主成分を、歩行時間（ＷＴ）を含む全般的な運動機能を表す指標として出力してもよい。また、動作時間Ｔ１～Ｔ５に基づく第２主成分を立ち座り機能、すなわち、筋力に関する運動機能を表す指標として出力してもよい。また、動作時間Ｔ１～Ｔ５に基づく第３主成分をバランス機能に関する運動機能を表す指標として出力してもよい。
【0228】
測定された動作時間Ｔ１～Ｔ５の個別の数値は、それぞれがどのような運動機能を表す指標であるのかが、測定者及び被験者に理解されにくく、効果判定を行いにくいということが想定される。これに対し、計測装置１０の計測結果に対する主成分分析により抽出された第１主成分～第３主成分を高齢者の運動能力を表す指標として、立ち座り時間（ＳＳＴ）、歩行時間（ＷＴ）、バランス時間（ＢＴ）などの指標と併せて表示することで、どのような運動機能を表す指標であるのかを被験者にわかりやすく伝達することができ、計測者及び被験者にとってＴＵＧテストの利便性を向上することができる。
【0229】
さらに、主成分分析に際し、通常の速度条件でのＴＵＧテストから得られた動作時間Ｔ１～Ｔ５に加え、より筋力への影響が大きい、被験者にとっての最大速度条件でのＴＵＧテストや、日常生活能力を反映する二重課題下でのＴＵＧテストから得られた動作時間Ｔ１～Ｔ５を含めた測定結果に対して主成分分析を行い、得られた主成分ごとに、個別動作それぞれの所要時間に基づく変数を負荷量に基づき得点化することで、高齢者の運動能力や健康リスクを表す指標として主成分スコアを算出してもよい。これにより、高齢者の運動機能や健康リスクを反映した数値をより精度よく算出することができ、被験者の運動能力や健康リスクをより正確に表示することができる。
【0230】
（７）上記実施の形態に係る計測装置１０では、通過検出手段２は、被験者Ｏｂの通過を検出する光電式の通過センサであり、透過型センサを用いた構成とした。しかしながら、通過検出手段２には、反射型センサを用いて構成してもよい。
【0231】
≪補足≫
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていないものについては、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていないものについては、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
【0232】
また、上記の方法が実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記方法の一部が、他の方法と同時（並列）に実行されてもよい。
【0233】
また、発明の理解の容易のため、上記各実施の形態で挙げた各図の構成要素の縮尺は実際のものと異なる場合がある。また本発明は上記各実施の形態の記載によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【0234】
また、各実施の形態及びその変形例の機能のうち少なくとも一部を組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0235】
本開示の一態様に係る動作時間計測装置は、ＴＵＧテストによる運動機能データの計測における個別動作時間の計測手段として広く利用することができる。
【符号の説明】
【0236】
１ 圧力検出手段
２ 通過検出手段
２１ 第１の通過検出手段
２１ａ 発光部
２１ｂ 受光部
２１ｃ 通信部
２２ 第２の通過検出手段
２２ａ、２２ａ１、２２ａ２ 発光部
２２ｂ ２２ｂ１、２２ｂ２ 受光部
２２ｃ 通信部
２ｂ１ 外鏡筒
２ｂ１１ 庇
２ｂ２ 筐体部
２ｂ３ 内鏡筒
２ｂ４ 光拡散シート
２ｂ５ 受光素子
３ 折り返しマーカ
４、４Ａ 制御手段
４１ 通信部
４２ データ記憶部
４３、４３Ａ 制御手段
４４ 表示部
４５ 操作入力部
４６ スピーカ手段
５ サーバ手段
６ データ記憶手段
１０、１０Ａ、１０Ｂ 動作時間計測装置
１００ 動作時間計測システム
２ 通過検出手段
２１ 第１の通過検出手段
２１ａ 発光部
２１ｂ 受光部
２１ｃ 通信部
２２ 第２の通過検出手段
２２ａ、２２ａ１、２２ａ２ 発光部
２２ｂ ２２ｂ１、２２ｂ２ 受光部
２２ｃ 通信部
２ｂ１ 外鏡筒
２ｂ１１ 庇
２ｂ２ 筐体部
２ｂ３ 内鏡筒
２ｂ４ 光拡散シート
２ｂ５ 受光素子
３ 折り返しマーカ
４、４Ａ 制御手段
４１ 通信部
４２ データ記憶部
４３、４３Ａ 制御手段
４４ 表示部
４５ 操作入力部
４６ スピーカ手段
５ サーバ手段
６ データ記憶手段
１０、１０Ａ、１０Ｂ 動作時間計測装置
１００ 動作時間計測システム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】