足部の滑り感覚の定量化と冬季の転倒予防を目的とした注意喚起システムへの応用

足部打滑感觉的量化及其在冬季预防跌倒预警系统中的应用

• 批准号: 19K12891
• 负责人: 敦賀 健志
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hokkaido University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K12891/
• 关键词: 滑り; 転倒予防; 注意喚起; IoT; 加速度

本年度は、滑りを擬似的に呈示するシステムを用いて、ヒトが滑りと感じる条件（加速度など）を特定し、それを計測する計画であったが、コロナ禍の影響で計測が進まないため、他分野の滑りに関する文献を参考に、転倒時の足部の挙動（加速度）を計測するユニットの製作を進めた。浴室での転倒を参考にすると、転倒に至る滑りにおける足部の加速度はばらつきが多いものの平均2［G］程度との報告がある。計測ユニットはヒトへの装着を考えた場合、小型軽量であることが望ましい。そこで今回は、Arduino Nano 33 BLE sense（以下、Nano33）を用いることとした。Nano33は小型軽量であり、3軸の加速度、角速度、地磁気計測に加え、Bluetooth通信も可能である。しかし、Nano33は直接的に角度を計測することができない。センサの角度は足部の接地角度を計測し、歩行の進行方向加速度を算出するうえで必要な情報である。そこで3軸の加速度と角速度から角度の算出を試みた。角速度を積分することで角度の算出は可能であるが、積分誤差の累積によるドリフトが発生しやすい。そこで加速度の情報も加味したセンサフュージョンにより角度の算出を行った。その結果、鉛直方向を0［deg］とし前後方向±40［deg］の範囲に10［deg］刻みで、ユニットを傾けたときの誤差は1［deg］未満であった。また、60［min］の間、ランダムに傾けた際の積分誤差の累積は0.1［deg］未満であった。これらのことから、Nano33は足部の角度を計測する上で、精度および計測時間において有用であることが示唆された。

This year, we will show you how much you use, how you feel about your acceleration, how much you want to use, how much you want to use, how much you want to know, how to make sure that you don't know how to use it, that you don't know how to use it. In the bathroom, the average 2 [G] degree is 2 [G] on average, and the report is on average. The design is designed to match the performance of the test, and to make a small measurement. Please write back this time, Arduino Nano33 BLE sense (below, Nano33) and use the following words. Nano33 small-scale measurement, 3-inch acceleration, angular velocity, geomagnetic measurement increase, Bluetooth communication may be difficult. The direct angle calculation of the "Nano33", the direct "angle", the "angle". The ground angle of the foot is calculated, and the direction acceleration is calculated to calculate the necessary conditions. The acceleration, the angular velocity, the angle, the calculation of the test speed. The angular velocity is positive, and the angle of the angular velocity is calculated to calculate the possibility and the difference. Please calculate the angle of the acceleration and calculate the line. The result of the test, the straight direction of 0 [deg], the front and rear direction of ±40 [deg], the range of 10 [deg], the error of 1 [deg], and the error of 1 [deg] are not affected. The positive difference between 60 [min] and 60 [deg] is less than 0.1 [deg]. It is useful to indicate the instigation of the angle calculation of the foot, the Nano33, and the precision of the calculation of the angle of the foot.