The authors have developed a micro cellular film with lower permittivity than the conventional film and investigated the decrease effect of partial discharge inception voltage (PDIV) of the cellular film wire under AC voltage and impulse voltage. This paper deals with quantitative evaluation of the PDIV using PDIV analysis by Volume-Time theory.

抄録全体を表示

駆動力をドライブシャフトによりタイヤに伝達する自動車において，既報では駆動力変化時に発生する共振の周波数変化に基づきタイヤスリップを判定する手法を報告した。本講演では，スリップ判定の早期化を目標として，共振発生時の回転加加速度の符号に着目した新たなタイヤスリップ判定手法について報告する。

抄録全体を表示

Measuring relative positions among robots are essential to avoid collision and to coordinate one another. This paper proposes a signboard system and an algorithm to measure the relative positions among mobile robots in realtime. The system consists of a CCD camera and signboards with LEDs, whose 2D images are obtained by a CCD camera loaded on a different robot. The algorithm first separates the image into each signboard, and second detects the position and the orientation of the target robot. Error analysis made it possible to measure the orientation of the target robot in 360 degree with the minimum errors. The experiments with 3 mobile robots indicates that one robot can measure the other two position with the accuracy of 5% in distance within 0.4 second, in the range of 0.5 to 3 meters. The measuring speed is fast enough to calcuate the collision avoidance. The experiments verified the system is very efficient.

抄録全体を表示

【はじめに，目的】

外反母趾は小学6年生，中学生になると発症し始めるといわれているが，小学生時期における母趾の変形の経過は明らかになっていない。外反母趾の低侵襲検査法の1つとして第1趾側角度の計測があり，単純X線像と高い相関があると報告されている。本研究の目的は第1趾側角度を用いて小学生の外反母趾の経過を明らかにすることである。

【方法】

対象はA県H市内の某小学校に通っていた1年生の中で保護者から同意が得られた児童のうち6年生まで継続して調査可能であった79名（男子37名，女子42名）とした。第1趾側角度を計測するためにPedscopeを用いて安静静止立位における足底面を撮影した。その際，両後足部間および両第2趾間に15cmの間隔をあけ，体重を両足に均等にかけるように指示した。その後，画像解析ソフトimageJを用いて第1基節骨頭・第1中足骨頭・内果後方を指標とした第1趾側角度を計測した。

統計解析は男女で分け，左右それぞれの足で行った。1年時とそれ以降の学年の第1趾側角度を比較するために多重比較法としてDunnettの方法を用いた。統計ソフトにはSPSS16.0を使用し，有意水準は5%とした。

【結果】

各学年の第1趾側角度を平均±標準偏差（単位：°）（右/左）で示す。男子は1年8.4±3.8/9.4±4.0，2年8.1±4.1/8.7±3.8，3年8.7±3.4/8.9±3.9，4年9.8±4.1/9.2±3.7，5年10.3±3.8/10.9±4.0，6年10.2±4.2/11.0±4.1であった。女子は1年8.5±4.0/8.9±3.5，2年9.5±4.2/8.5±4.1，3年10.4±5.7/10.5±4.8，4年12.0±5.4/11.3±5.0，5年12.2±4.6/12.5±4.7，6年12.1±4.7/12.5±4.8であった。6年生の時点で少なくとも片足が第1趾側角度16°以上であった児童は男子7名（両足1名，右足3名，左足3名），女子14名（両足5名，右足3名，左足6名）であった。

男子の第1趾側角度は両足ともに1年時と比較して5年時以降に有意な増加が認められた。女子の第1趾側角度は両足ともに1年時と比較して3年時以降に有意な増加が認められた。

【結論】

本研究の結果では，小学生時期に第1趾側角度は増加し，外反母趾の基準値である16°を超える児童も数名みられた。女子の第1趾側角度の増加は男子よりも早く3年生付近から生じており，この時期の男女の違いとして第二次性徴が考えられた。男子でも高学年になると第1趾側角度の増加が生じており，この時期は一般的に部活動が始まる時期であるため，運動や運動靴が影響している可能性が考えられた。今後は部活動や運動靴と外反母趾との関連を検討していくとともに，外反母趾予防のため小学生時期から適切な靴や運動療法の指導を行っていくことが必要になってくると考えられた。

抄録全体を表示

【はじめに，目的】

アキレス腱断裂は10万人当たり6～37人の頻度で発生し，整形外科分野ではでは遭遇しやすい疾患の一つである。術後のリハビリテーションではまずは歩行の獲得，歩容の改善が目的となる。しかし，アキレス腱断裂術後患者の歩行を経時的に調査する論文は渉猟し得ない。今回アキレス腱断裂患者の歩行を経時的に分析をする機会を得たので報告する。

【方法】

症例は20歳代後半の男性。ソフトバレーボール大会中，切り返し動作時に受傷。病院受診し，左アキレス腱完全断裂の診断となり，翌日手術となった。術名はアキレス腱縫合術，術後プロトコルは，手術～2週ギプス固定，免荷。3～4週ヒール付きギプス固定，全荷重許可。5～8週ギプス抜去し，アキレス腱装具での歩行。段階的に踵の補高を除去。9週目～フリー歩行開始。リハビリテーションは術後4週より，足関節背屈可動域練習，筋力増強練習，歩行練習を実施した。

歩行評価はフリー歩行開始となってから実施した。歩行分析は，赤外線カメラ8台で構成される三次元動作解析装置（Vicon Motion Systems社製，Vicon Nexus）および床反力計1枚（AMTI社製，400mm×600mm）を使用した。サンプリング周波数は100Hzとした。三次元動作解析装置に設定されているPlug-in Gait Full Bodyモデルに従い，直径14mmの赤外線反射マーカーを対象者の身体の35か所に貼付した。また，解析には解析ソフトPolygon4を使用した。計測内容は，歩行速度，ストライド長，足関節底屈モーメントとした。また，身体機能として，荷重位での足関節背屈可動域，MMTによる底屈筋力を測定した。計測は術後9週目，11週，13週，15週に実施した。

【結果】

各データの結果を9週，11週，13週，15週の順に示す。歩行分析での歩行速度（m/s）は1.06，1.21，1.30，1.38，ストライド長（m）（右/左）は1.09/1.15，1.23/1.25，1.40/1.36，1.43/1.42，足関節底屈モーメント（N/kg）（右/左）は1.6/0.6，1.6/1.2，1.8/1.5，1.9/1.6であった。足関節背屈角度（°）は，20.3，26.8，29.9，33.7であった。MMT左足関節底屈は2+，2+，3，4であった。

【結論】

本例は，術後13週，フリー歩行を開始してから4週でストライド長，底屈モーメントの左右差が減少した。同時期に身体機能面では底屈筋力の向上がみられ，MMT3となっていた。このことから底屈筋力がMMT3以上有していれば歩容の改善が見込まれることが明らかとなった。

本症例は術後早期より歩行量が保たれており，装具歩行となってからは1日5000歩程度の歩行量であった。底屈筋力トレーニングはセラバンドによる底屈運動やカーフレイズを行っていたが，それほど運動量は多くなかった。そのため，フリー歩行獲得までは歩行量を多くすることが底屈筋力の回復を促すことが明らかとなった。

今後はより長期にわたる動作解析および歩行難渋例の解析を行っていく必要がある。

抄録全体を表示

【はじめに，目的】

膝前十字靱帯（以下，ACL）損傷のきっかけはInitial Contact（以下，IC）直後の膝関節外反モーメントの急激な高まりであると言われ，ACL損傷以前のdrop vertical jump（以下，DVJ）におけるIC時や最大膝関節外反角度や膝関節外反モーメントの大きさはACL損傷の予測因子となる。

ACL損傷膝では特徴として足部回内位であること，損傷時に急激で大きな膝関節外反モーメントが発生すること，膝関節外反位であること，ICからIC後40msecまで股関節屈曲，外転，内旋位での固定などが報告されている。これらよりACL損傷膝では静的，動的ともに変化が生じていると考えられる。

健常者では後にACL損傷した群でDVJの膝関節外反モーメントや垂直床反力（以下，vGRF），IC時や最大膝関節外反角度が大きかったという報告がある一方，IC後の膝関節外反モーメントと股関節・膝関節角度や角度変化量，下肢アライメントとの関連は明らかになっていない。

本研究では健常女子大学生を対象に，DVJの初期接地区間における前額面，矢状面の関節運動に着目し，膝関節外反モーメントと股関節，膝関節運動との関連および，膝関節外反モーメントと下肢アライメントとの関連について明らかにすることを目的とした。

【方法】

対象は健常女子大学生22名（年齢20.8±0.9歳，身長160.1±4.4cm，体重52.7±3.8kg）とした。下肢アライメント評価として，Navicular drop test，Leg-Heel-Angle，Q-angle，Craig testを測定した。動作課題は高さ30cmの台からのDVJとし，赤外線カメラ8台で構成される三次元動作解析装置（Vicon Motion Systems社製，Vicon Nexus）および床反力計（AMTI社製，40mm×600mm）を使用し計測した。サンプリング周波数は赤外線カメラ100Hz，床反力計1000Hzとした。マーカーはPlug-in Gait Full Bodyモデルに従い，対象者の身体の35か所に貼付した。解析対象は被験者の非利き脚とした。統計学的解析は，接地区間におけるvGRFの第1ピーク（以下，peak vGRF）出現時の膝関節外反モーメント（Nm/kg）と，peak vGRFの大きさ（N/kg），ICからpeak vGRF出現するまでの時間，静止立位・IC・peak vGRF出現時それぞれの股関節・膝関節角度，ICからpeak vGRF出現時の区間での股関節・膝関節角度変化量，下肢アライメントとの関係について，Pearsonの積率相関係数，Spearmanの順位相関係数にて検討した（p＜0.05）。

【結果】

膝関節外反モーメントとpeak vGRF出現時の膝関節外反角度との間（r=0.522），膝関節外反角度変化量（r=0.517）との間にそれぞれ有意な中等度の正の相関を認めた。その他の項目では有意な相関は認められなかった。

【結論】

健常膝ではACL損傷膝と異なり，膝関節外反モーメントとpeak vGRF，IC時の股関節・膝関節角度，下肢アライメントとの関連性は低く，ICからpeak vGRF出現時の区間における膝関節外反運動との相関関係が認められた。そのため膝関節外反モーメントの減少には着地動作時の膝関節外反運動の減少が重要であることが考えられる。

抄録全体を表示

論文誌目次

抄録全体を表示

近年、環境負荷の低減やエネルギー自給率向上の観点から再生可能エネルギーが注目され、独立型電源を用いたエネルギーの地産地消が進んでいる。しかし独立型電源として小型風力・水力などを用いる場合には、自然状況の変化に伴い発電機の回転数が変動し出力が不安定になることや発電量が少ないなどの問題が未だ存在。そこで本研究では、3相同期発電機から電力を効率的に充電するためにPWMコンバータを用いた最大電力点追従(MPPT)制御と双方向DC/DCコンバータを用いた電気二重層キャパシタ(EDLC)への余剰電力の充電、発電電力不足時にEDLCからバッテリーへ充電するシステムの構築とその動作をシミュレーションにより検討したので報告する。

抄録全体を表示

近年、地球温暖化防止やエネルギー自給率向上の観点から、太陽光や風力発電などの自然エネルギーを活用した発電が注目されている、小型風力発電では、風量といった自然状況の変化に伴い、発電量が変動するため、出力を有効利用する制御技術が求められている。本論文では、PMSG(Permanent Magnet Synchronous Generator)の電流センサレスMPPT（Maximum Power Point Tracking）制御を実現するため、昇圧型DC/DCコンバータに状態空間平均化法を適用した回路のモデル化、及び発電機とスイッチング回路を構成する各素子の電気特性の分析を行ない、電圧センサの値のみで電流推定を可能とする手法を提案し、動作実験を行ったので報告する。

抄録全体を表示

【はじめに】
　近年，高齢化に伴い転倒予防を目的とした介護予防事業が多くの市町村で取り組まれるようになってきた．我々も，平成15年4月より北海道富良野市における転倒骨折予防事業に参加する機会を得て，3ヶ月毎に身体機能，心理面の評価及び運動プログラムの作成を実施している．今回は，事業開始より3ヶ月が経過した時点で，事業開始前と比較し早期効果について検討し若干の知見を得たので報告する．
【対象と方法】
　対象は，富良野市在住で歩行機能低下等の転倒危険要因のある65歳以上の高齢者20名（平均年齢71.8±6.9歳）であり，介入方法は3ヶ月ごとの身体機能・心理面検査と週1回の保健センターでの運動及び個別プログラムにもとづいた自宅での運動とし，期間は平成15年4月より1年間を予定している．介入スタッフは，富良野市保健センター担当保健師2名，富良野市内機関病院理学療法士1名と当学院理学療法士1名にて実施している．評価内容は，握力，下肢筋力，柔軟性，Functional Reach Test（FRT），重心動揺，開・閉眼片足立ち保持時間，Timed Up And Go Test（TUG），10m歩行（普通，最大），痛みの状態，心理面（転倒恐怖感等）とし，筋力測定にはハンドヘルドダイナモメーターを使用した．運動プログラムは主にストレッチング，筋力トレーニング，バランストレーニングとした．効果の検討には，対応のあるt-検定を用い，有意水準は5%以下とした．
【結果と考察】
　3ヶ月間という短期間で有意な変化がみられた項目は，大腿四頭筋筋力の増加，開眼での片脚立ち保持時間，心理面での恐怖心の低下であった．10m歩行，TUG，FRT，重心動揺についても，改善傾向はみられたものの統計学的な有意差は認めなかった．
　以上の結果から，従来からの報告と同様に下肢筋力の増加は転倒に対する恐怖心を軽減し，引きこもりなどの防止に影響を与えるものと考える．また，開眼時に対して閉眼時の片脚立ち保持時間についてはほとんど変化がみられなかったことから，視覚遮断時での運動効果についての検討も必要と考える．今後は，参加者の身体的特性と短期的な効果を示す要素との関連性について検討するとともに，実際の日常活動量なども調査しながら，更なる検討を重ねていきたい．

抄録全体を表示

【目的】超高齢社会を迎え地域において転倒予防教室を行う機会は年々増加しており、その際転倒リスク者のスクリーニングが重要になってくる。今回、茨城県藤代町の健康増進事業にて転倒予防教室を行う機会を得た。その際実施した転倒アセスメント表を基に転倒リスク者のスクリーニングの有用性と健常高齢者、身障高齢者との関連について探索的分析を行った。
【対象・方法】2002年10-12月に行った6回の健常高齢者対象の転倒予防教室の参加者100名と2003年3月に行った身障高齢者対象の同教室の参加者33名の合計133名を対象とした(男性50名、女性83名、平均年齢73.7±6.37歳)。教室の際に調査した鈴木の転倒アセスメント表を基に、次の1-4の手順に沿って統計学的解析を行った。1)転倒リスク15項目のうちリスク数5以上の「リスク高群」と4以下の「リスク低群」に分け、男女別、年代別、健常・身障別、15項目別に分割表による独立性の検定を行う。2)1で得られた結果のうち有意差のあったものに対して、ロジスティック回帰分析による単変量解析を行い調整しないオッズ比を計算する。3)同様にフルモデルでの調整したオッズ比を計算する。4)上記結果より変数選択し、モデルの検証を行う。尚、統計解析にはDr.SPSSを用い、有意水準は5%未満とした。
【結果】1)で「リスク高群」と「リスク低群」間には健常・身障別のみ有意差がみられた(χ2=19.454 p=.00001)。また15項目それぞれに対し独立性検定を行った所、Q11、12以外の13項目全てに有意差がみられた(うち10項目は1%未満)。これにより健常・身障別を目的変数とし、リスク数、15項目それぞれを説明変数としてロジスティック回帰分析を行った。リスク数のオッズ比は2)では1.755(p=.00004、95%CI：1.384-2.227)、3)では1.929(p=.00003、95%CI：1.462-2.546)だった。15項目については2)はQ1、Q4-9、Q15、3)はQ4-7、4)の変数選択は変数増加法ではQ4、Q6-8、変数減少法ではQ3-8、Q15に有意な結果が得られた。以上よりモデルを検証し、Q4-7の4項目を転倒リスクの高い因子と結論した。
【考察】今回、非常に高い確率で結果が得られたことより、鈴木の転倒アセスメント表の有用性が示唆された。また、身障高齢者は健常高齢者に対し、15項目のうち「バランス能力」「筋力」「入院の既往」「立ちくらみ」が転倒に関連性の高い項目という結果が出た事は大変興味深い。ただ、この質問項目には一部曖昧な記述も含まれており(横断歩道、履き物)これらの解釈が交絡となりバイアスとなる可能性もある。今後これらの影響を含め、より良いスクリーニングテストとなるよう文面の改編や解釈の統一等が必要と考えられる。

抄録全体を表示

In this paper, we propose“a strategy of following another robot”for motion planning of multiple mobile robot system, which gives order to behavior of robots from the viewpoint of angular velocities of robots. In the strategy, one robot (Follower, F) tries to follow another robot ( Leader, L) which is in front of F and goes in the same direction as F. The strategy is implemented to Virtual Impedance Method, which was proposed by authors. Each robot has two kinds of impedance mode: one is avoiding mode, in which each robot moves individually and independently. The other is following mode, in which each follows L by means of keeping constant distance from L. Each robot decide the mode with other robots in real time by using rule-based method. The simulation indicates effectiveness of the proposed strategy from angular velocities of robots.

抄録全体を表示