JP2005342254A - Walking period detecting apparatus - Google Patents

Walking period detecting apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2005342254A
JP2005342254A JP2004166282A JP2004166282A JP2005342254A JP 2005342254 A JP2005342254 A JP 2005342254A JP 2004166282 A JP2004166282 A JP 2004166282A JP 2004166282 A JP2004166282 A JP 2004166282A JP 2005342254 A JP2005342254 A JP 2005342254A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
peak
walking cycle
walking
acceleration
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004166282A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Takasaki
真一 高崎
Shinji Tanaka
真司 田中
Shigeyuki Inoue
茂之 井上
Koji Yamamoto
浩司 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2004166282A priority Critical patent/JP2005342254A/en
Publication of JP2005342254A publication Critical patent/JP2005342254A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a walking period detecting apparatus capable of providing a highly precise walking period from a frequency peak of a plurality of walking accelerations generated when a person shuffles or the like. <P>SOLUTION: This walking period detecting apparatus is provided with an acceleration detecting part 1 detecting accelerations of a subject, a peak frequency detecting part 2 performing a frequency analysis to the accelerations detected by the acceleration detecting part 1 and detecting a frequency in the peak of a power spectrum satisfying a predetermined condition, a period calculation part 3 calculating a walking period, or an interval of one step of walking, from the frequency detected by the peak frequency detecting part 2, a storage part 4 storing the results of the period calculation part 3, and a display part 5 displaying the detection results of the walking period. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、人の歩行周期を検出する歩行周期検出装置に関し、特に、すり足等、リハビリ状況下にある被験者の歩行周期を正確に検出するための歩行周期検出装置に関する。   The present invention relates to a walking cycle detection device for detecting a walking cycle of a person, and more particularly to a walking cycle detection device for accurately detecting a walking cycle of a subject under rehabilitation conditions such as a footrest.

近年の高齢社会の到来という背景の下では、高齢者が安全に歩行できるように、また寝たきりにならないように、歩行機能を補助又は回復するための装置や治療方法の確立が急務である。また、例えば人工関節患者や変形性関節症患者等においては、下肢機能の回復又は悪化の程度を定量的に把握することが重要な課題の一つとなっている。   Under the background of the arrival of an aging society in recent years, it is urgently necessary to establish a device and a treatment method for assisting or recovering the walking function so that the elderly can walk safely and do not become bedridden. Further, for example, in artificial joint patients and osteoarthritis patients, it is one of important issues to quantitatively grasp the degree of recovery or deterioration of lower limb function.

また、高齢者や人工関節患者に限らず、歩行を抽出することで、人の行動や姿勢を計測したり解析したりすることができるようになる。その行動パターンを把握することができれば、照明や空調についてより快適な制御を行い、設備を安全に動作させることが可能となり、生活環境の改善を図ることができる。   Moreover, not only an elderly person and an artificial joint patient but by extracting a gait, it becomes possible to measure and analyze human behavior and posture. If the behavior pattern can be grasped, it becomes possible to perform more comfortable control of lighting and air conditioning, to operate the equipment safely, and to improve the living environment.

このように、歩行機能を補助又は回復したり、定量的に把握したりする際には、被験者がどのような歩き方をしているのかを定量的に評価する必要があり、そのためには歩行という連続的な動作から、被験者の歩行の1歩の間隔である歩行周期の正確な検出が非常に重要となる。   In this way, when assisting or restoring the walking function or quantitatively grasping it, it is necessary to quantitatively evaluate how the subject is walking. Therefore, it is very important to accurately detect the walking cycle, which is the interval of one step of the subject's walking.

従来において、歩行周期を検出する装置等がいくつか提案されている。従来の歩行周期検出装置としては、歩行を行っている被験者の加速度を計測し、加速度データに周波数解析を施し、パワースペクトルが最大となる周波数の逆数から歩行周期を検出しているものがある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, several devices for detecting a walking cycle have been proposed. As a conventional walking cycle detection device, there is one that measures the acceleration of a subject who is walking, performs frequency analysis on acceleration data, and detects the walking cycle from the reciprocal of the frequency at which the power spectrum is maximized ( For example, see Patent Document 1).

図21は、前記特許文献1に記載された従来の歩行周期検出手法を示す参考図である。図21中の501から504は、被験者が様々な歩行周期で歩行を行ったときの加速度データに周波数解析を施し、横軸を歩行の周波数、縦軸をパワースペクトルの常用対数として示したものである。図21においては、歩行周期を検出する際に、パワースペクトルの最も大きい値における周波数の逆数を歩行周期としていた。例えば503では、パワースペクトルのピーク時点における周波数が1Hzであるために、この周波数の逆数を算出することにより歩行周期を1秒、つまり1歩に要する時間が1秒であるとしていた。   FIG. 21 is a reference diagram showing a conventional walking cycle detection method described in Patent Document 1. Reference numerals 501 to 504 in FIG. 21 indicate frequency analysis of acceleration data when the subject walks with various walking cycles, and the horizontal axis indicates the frequency of walking and the vertical axis indicates the common logarithm of the power spectrum. is there. In FIG. 21, when the walking cycle is detected, the reciprocal of the frequency at the largest value of the power spectrum is used as the walking cycle. For example, in 503, since the frequency at the peak time of the power spectrum is 1 Hz, by calculating the reciprocal of this frequency, the walking cycle is 1 second, that is, the time required for one step is 1 second.

このように、従来の歩行周期検出装置における構成では、歩行の際の加速度データに周波数解析を施した結果、パワースペクトルが最大となる周波数の逆数を歩行周期としている。
特願2003−132392号公報
As described above, in the configuration of the conventional walking cycle detection apparatus, the reciprocal of the frequency at which the power spectrum is maximized is set as the walking cycle as a result of performing frequency analysis on the acceleration data during walking.
Japanese Patent Application No. 2003-132392

しかしながら、病院等において患者がすり足等の場合には、歩行時における体の動作が健常時に比較して複雑となり、左右足それぞれの踏み出しにおける身体の動作が異なることとなり、患者の加速度から算出されるパワースペクトルのピークが複数発生し、1歩の周波数以外の位置でパワースペクトルが最大となることがある。   However, when the patient is a leg or the like in a hospital or the like, the movement of the body during walking is more complicated than normal, and the movement of the body in the stepping of each of the left and right feet is different, which is calculated from the acceleration of the patient A plurality of power spectrum peaks may occur, and the power spectrum may be maximized at a position other than the frequency of one step.

この場合において、最大パワースペクトルにおける周波数の逆数を1歩の歩行周期と判断すると、誤った歩行周期が算出され、歩行評価の精度を悪化させ、結果的に歩行機能定量化における精度の低下を招き、これが課題となっている。   In this case, if the reciprocal of the frequency in the maximum power spectrum is determined to be a one-step walking cycle, an incorrect walking cycle is calculated, degrading the accuracy of walking evaluation, resulting in a decrease in accuracy in quantifying walking functions. This is a challenge.

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、被験者が通常歩行やすり足等の様々な歩行状態にあるような場合においても、より正確に歩行周期を検出することができる歩行周期検出装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problem, and can detect a walking cycle more accurately even when the subject is in various walking states such as a normal walking file or the like. The purpose is to provide.

前記従来の課題を解決するために、本発明に係る歩行周期検出装置は、[請求項1]。
この構成により、本発明に係る歩行周期検出装置においては、閾値設定手段において歩行周期の算出に用いるパワースペクトルの閾値を決定し、ピーク検出手段においては閾値以上のパワースペクトルのピークを検出して、歩行周期検出手段において、これらのピーク周波数をもちいて歩行周期の検出を行うために、被験者が通常歩行やすり足等のどのような歩き方をしても、歩行周期を、より精度よく検出することができる。
In order to solve the conventional problem, a walking cycle detection device according to the present invention is [Claim 1].
With this configuration, in the walking cycle detection device according to the present invention, the threshold setting unit determines the threshold of the power spectrum used for calculating the walking cycle, and the peak detection unit detects the peak of the power spectrum that is equal to or higher than the threshold, In the walking cycle detection means, in order to detect the walking cycle using these peak frequencies, the walking cycle can be detected more accurately regardless of how the subject normally walks or walks. Can do.

また、本発明に係る歩行周期検出装置は、[請求項5]。
この構成により、歩行周期検出手段は、ピーク検出手段において検出される閾値以上のパワースペクトルのピークの数に応じて歩行周期を検出することが可能となり、このため、本発明に係る歩行周期検出装置は、被験者が通常歩行やすり足等のどのような歩き方をしても、歩行周期を、より精度よく検出することができる。
The walking cycle detection device according to the present invention is [Claim 5].
With this configuration, the walking cycle detection unit can detect the walking cycle according to the number of power spectrum peaks equal to or higher than the threshold detected by the peak detection unit. Therefore, the walking cycle detection device according to the present invention. Can detect the walking cycle more accurately regardless of how the subject normally walks or walks.

さらに、本発明に係る歩行周期検出装置は、[請求項12]。
このため、変位検出手段において、被験者の変位を検出して、加速度算出手段は、このデータより加速度を算出することができるために、より容易な構成を持つ歩行周期検出装置として被験者の歩行周期の算出を行うことが可能となる。
Furthermore, the walking cycle detection device according to the present invention is [Claim 12].
For this reason, in the displacement detection means, the displacement of the subject is detected, and the acceleration calculation means can calculate the acceleration from this data. Calculation can be performed.

尚、本発明においては、歩行周期検出装置として実現できるのみでなく、この歩行周期検出装置が備える手段をステップとする歩行周期検出方法、また、当該歩行周期検出方法をコンピュータ等で実現させるプログラムとして実現したり、当該プログラムをDVD、CD−ROM等の記録媒体や通信ネットワーク等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。   In the present invention, not only can it be realized as a walking cycle detection device, but also a walking cycle detection method using steps provided in the walking cycle detection device as a step, and a program for realizing the walking cycle detection method with a computer or the like. Needless to say, the program can be realized or distributed via a recording medium such as a DVD or CD-ROM or a transmission medium such as a communication network.

本発明に係る歩行周期検出装置によれば、被験者が通常歩行やすり足歩行等、どのような歩き方をしても、歩行時における左右の足の歩行周期を、より正確に検出することが可能となる。   According to the walking cycle detection device of the present invention, it is possible to more accurately detect the walking cycle of the left and right feet during walking, regardless of how the subject walks, such as a normal walking file or a walking foot. It becomes.

以下、図面を参照しながら本発明に係る歩行周期検出装置の実施の形態について説明する。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態1に係る歩行周期検出装置の具体的構成例を示す全体図である。加速度検出部は被験者の腰に固定されている加速度検出装置10に備えられている。尚、この加速度検出装置10は図2において詳細に説明する。
Embodiments of a walking cycle detection device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an overall view showing a specific configuration example of the walking cycle detection device according to the first embodiment. The acceleration detection unit is provided in the acceleration detection device 10 fixed to the subject's waist. The acceleration detection device 10 will be described in detail with reference to FIG.

コンピュータ7は、後述の図4に示す各処理部を備えるものであり、ピーク周波数検出部、周期算出部、蓄積部、表示部、及び本発明の歩行周期検出方法を実施するプログラムを坦持する媒体を備え、加速度検出装置10からの送信される加速度データに基づいて歩行周期検出方法の実施が可能なものである。尚、人物8は歩行周期が検出される被験者であり、健常者、下肢機能不全患者(被験者)等となる。   The computer 7 includes each processing unit shown in FIG. 4 described later, and carries a peak frequency detection unit, a cycle calculation unit, a storage unit, a display unit, and a program for executing the walking cycle detection method of the present invention. A walking cycle detection method can be implemented based on acceleration data transmitted from the acceleration detection device 10 including a medium. In addition, the person 8 is a test subject whose walking cycle is detected, and is a healthy person, a lower limb dysfunction patient (subject), or the like.

尚、図1においては、加速度検出装置10の通信法は、無線通信としたが、有線通信など他の通信方法でもよい。また、コンピュータ7が備えるピーク周波数検出部、周期算出部、蓄積部、及び表示部を加速度検出装置10に備えて体に装着してもよい。   In FIG. 1, the communication method of the acceleration detection device 10 is wireless communication, but other communication methods such as wired communication may be used. Further, the acceleration detection device 10 may be equipped with a peak frequency detection unit, a period calculation unit, a storage unit, and a display unit included in the computer 7 and attached to the body.

図2は、本実施の形態1に係る加速度検出部を備える加速度検出装置10の具体的な装置の外観図である。この加速度検出装置10は、内蔵する加速度センサを利用して、この装置を装着した被験者が歩行を行っている際の加速度を検出するためのものである。本装置は、名刺サイズのやや薄い直方体状(例えば、5cm(縦)×8cm(横)×1.5cm(厚さ))の形状を有しており、ボタン類101、液晶パネル102、スピーカ103及びマイク104を備えている。尚、加速度検出装置10は、例えば、ベルトに通して固定するための固定用バンド105等により人体に装着される。   FIG. 2 is an external view of a specific device of the acceleration detection device 10 including the acceleration detection unit according to the first embodiment. This acceleration detection device 10 is for detecting acceleration when a subject wearing this device is walking using a built-in acceleration sensor. This apparatus has a slightly thin rectangular parallelepiped shape (for example, 5 cm (vertical) × 8 cm (horizontal) × 1.5 cm (thickness)) of a business card size, and includes buttons 101, a liquid crystal panel 102, and a speaker 103. And a microphone 104. The acceleration detecting device 10 is attached to the human body by a fixing band 105 for fixing through the belt, for example.

ボタン類101は、加速度検出装置10が装着された位置を確定するために、被験者又はユーザから押下されるボタンである。例えば、加速度検出装置10が被験者の左腰に装着された場合は「左」ボタンが押下される。同様に、被験者の右腰に装着された場合は「右」ボタンが、被験者の腹部に装着された場合は「前」ボタンが、被験者の背中下部に装着された場合は「後」ボタンが、それぞれ押下される。   The buttons 101 are buttons pressed by the subject or the user in order to determine the position where the acceleration detection device 10 is mounted. For example, when the acceleration detection device 10 is worn on the left waist of the subject, the “left” button is pressed. Similarly, the right button when worn on the subject's right waist, the front button when worn on the subject's abdomen, and the back button when worn on the lower back of the subject, Each is pressed.

液晶パネル102は、加速度検出部1の動作モードやエラーメッセージの表示を行う。スピーカ103は、加速度検出装置10の操作時にユーザに所定の指示を行うための音声を出力する。マイク104は、加速度検出装置10の操作時に、ユーザからの指示を音声で受け付ける。   The liquid crystal panel 102 displays the operation mode of the acceleration detection unit 1 and an error message. The speaker 103 outputs sound for giving a predetermined instruction to the user when operating the acceleration detection device 10. The microphone 104 receives an instruction from the user by voice when operating the acceleration detection device 10.

図3は、本実施の形態1に係る加速度検出装置10の被験者における装着例を示す外観図となる。
同図は被験者を左から見た図である。尚、矢印31及び矢印32は、それぞれ被験者の前向きが前後方向の加速度情報の正の向き、及び被験者の上向きが上下方向の加速度情報の正の向きであることを示している。
FIG. 3 is an external view showing a wearing example of the acceleration detection device 10 according to the first embodiment in a subject.
This figure is a view of the subject as viewed from the left. The arrows 31 and 32 indicate that the forward direction of the subject is the positive direction of the acceleration information in the front-rear direction and the upward direction of the subject is the positive direction of the acceleration information in the vertical direction, respectively.

図4は、本発明の実施の形態1における歩行周期検出装置100の機能ブロック図である。尚、実施の形態1においては加速度検出装置10が加速度検出部1を備え、コンピュータ7がその他の処理部を備えている構成となる。   FIG. 4 is a functional block diagram of walking cycle detection apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. In the first embodiment, the acceleration detection device 10 includes the acceleration detection unit 1 and the computer 7 includes other processing units.

歩行周期検出装置100は、被験者の左右の脚における歩行周期を算出する装置であり、加速度検出部1、加速度検出部1によって検出された加速度に周波数解析を施し、所定の条件を満たすパワースペクトルのピークにおける周波数を検出するピーク周波数検出部2、ピーク周波数検出部2によって検出された周波数から歩行1歩の周期である歩行周期を算出する周期算出部3、周期算出部3の結果を格納する蓄積部4、及び蓄積部4に蓄積されている歩行周期の算出結果を表示する表示部5を備える。   The walking cycle detection device 100 is a device that calculates the walking cycle of the subject's left and right legs, performs frequency analysis on the acceleration detected by the acceleration detection unit 1 and the acceleration detection unit 1, and has a power spectrum that satisfies a predetermined condition. Peak frequency detection unit 2 that detects a frequency at a peak, cycle calculation unit 3 that calculates a walking cycle that is a cycle of one step from the frequency detected by the peak frequency detection unit 2, and an accumulation that stores a result of the cycle calculation unit 3 The display part 5 which displays the calculation result of the walk period accumulate | stored in the part 4 and the accumulation | storage part 4 is provided.

以下、各処理部の詳細な説明を行う。
加速度検出部1は、2軸の加速度センサと、アンプ回路と、無線通信モジュールとしてのBluetoothのユニットとを備えている。また、ベルト状の装着具により人体腰部に固定され、人体の運動に伴い前後方向に生じる加速度と、上下方向に生じる加速度とを電圧変化として検出し、該電圧信号をA/D変換後、無線通信でピーク周波数検出部2に出力する。
In the following, each processing unit will be described in detail.
The acceleration detection unit 1 includes a biaxial acceleration sensor, an amplifier circuit, and a Bluetooth unit as a wireless communication module. In addition, it is fixed to the human waist by means of a belt-like wearing tool, and acceleration generated in the front-rear direction and motion generated in the vertical direction as the human body moves is detected as a voltage change, and the voltage signal is wirelessly converted after A / D conversion. It outputs to the peak frequency detection part 2 by communication.

ピーク周波数検出部2は、加速度検出部1の無線通信に対応する無線通信モジュールを含む入出力インタフェイスと、データを一時的に蓄えるRAMと、加速度情報に対して数値演算を行うプロセッシングユニットと、上下方向又は前後方向の加速度情報に対して周波数解析を施し、加速度のパワースペクトルのうち、所定の条件を満たすピークにおける周波数を検出するプログラムを備え、その結果を周期算出部3に出力する。   The peak frequency detection unit 2 includes an input / output interface including a wireless communication module corresponding to the wireless communication of the acceleration detection unit 1, a RAM that temporarily stores data, a processing unit that performs numerical calculation on acceleration information, A frequency analysis is performed on the acceleration information in the vertical direction or the front-rear direction, and a program for detecting a frequency at a peak satisfying a predetermined condition in the power spectrum of the acceleration is provided, and the result is output to the period calculation unit 3.

周期算出部3は、ピーク周波数検出部2からの出力に対応する入出力インタフェイスと、データを一時的に蓄えるRAMと、所定の条件を満たすパワースペクトルのピークにおける周波数に対して数値演算を行うプロセッシングユニットと、ピーク周波数検出部2の出力から歩行周期を求めるプログラムとを備え、その結果を蓄積部4に出力する。   The period calculation unit 3 performs a numerical operation on the input / output interface corresponding to the output from the peak frequency detection unit 2, the RAM that temporarily stores data, and the frequency at the peak of the power spectrum that satisfies a predetermined condition. A processing unit and a program for obtaining a walking cycle from the output of the peak frequency detection unit 2 are provided, and the result is output to the storage unit 4.

蓄積部4は、周期算出部3からの出力に対応する入出力インタフェイスと、ディスク装置とを備え、周期算出部3からの出力をディスク装置に蓄積する処理部である。
表示部5は、具体的にはモニタであり、蓄積部4に蓄積された結果の表示を行う。
The accumulation unit 4 is a processing unit that includes an input / output interface corresponding to the output from the cycle calculation unit 3 and a disk device, and accumulates the output from the cycle calculation unit 3 in the disk device.
The display unit 5 is specifically a monitor, and displays the results stored in the storage unit 4.

次に、図5を参照して、本発明に係る歩行周期検出装置100の歩行周期検出時の動作手順を説明するフローチャートである。
最初に、加速度検出装置10を用いて被験者の歩行の際の前後方向、上下方向等の加速度を加速度検出部1で検出する(S501)。
Next, with reference to FIG. 5, it is a flowchart explaining the operation | movement procedure at the time of the walk period detection of the walk period detection apparatus 100 which concerns on this invention.
First, the acceleration detector 1 detects accelerations in the front-rear direction, the up-down direction, and the like when the subject walks (S501).

次に、ピーク周波数検出部2において、加速度データの周波数解析を行い、周波数毎のパワースペクトルの検出を行う。尚、パワースペクトルとは、どの周波数成分が多く含まれているかを示す指標である。   Next, the peak frequency detection unit 2 analyzes the frequency of the acceleration data and detects the power spectrum for each frequency. The power spectrum is an index indicating which frequency component is contained in a large amount.

そして、ピーク周波数検出部2は、パワースペクトルの閾値を設定する。この閾値の決定方法を図6を用いて説明する。図6は、パワースペクトルの閾値の決定方法を例示したテーブル600を示す図である。本図に示すように、歩行周期検出装置100における閾値の決定方法には、例えば、周波数解析により算出されたパワースペクトルの最大値に応じて実験からの経験則として決定する方法(本実施の形態1に対応)、パワースペクトルの最大値の半分を閾値とする方法(下記の実施の形態2に対応)、パワースペクトルの最大値で除した値を閾値とする方法(下記の実施の形態3に対応)等が考え得る。   And the peak frequency detection part 2 sets the threshold value of a power spectrum. A method for determining the threshold will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a table 600 illustrating a method for determining a power spectrum threshold. As shown in this figure, the threshold value determining method in the walking cycle detection apparatus 100 is, for example, a method of determining as an empirical rule from an experiment according to the maximum value of the power spectrum calculated by frequency analysis (this embodiment) 1), a method using half of the maximum value of the power spectrum as a threshold (corresponding to the second embodiment described below), and a method using a value divided by the maximum value of the power spectrum as a threshold (described in the third embodiment below). Response) etc. can be considered.

次に、周期算出部2において、設定された閾値以上のパワースペクトルのピークに対応するピーク周波数の数を決定して、このピーク周波数の数に応じて歩行周期を算出する。図7は、本発明に係る歩行周期検出装置100においてピーク周波数の数に応じて歩行周期の算出方法を変更する場合を説明するテーブル700を示す図である。例えば、ピーク周波数の数が1つの場合においては、1つであるピーク周波数の逆数の値を歩行周期とし、ピーク周波数の数が2つの場合においては、A又はBに示すように、小さいほうのピーク周波数の2倍の値の逆数や大きいほうのピーク周波数の値の逆数を歩行周期とし、ピーク周波数の数が3つ以上の場合においては、A又はBに示すように、最小のピーク周波数の2倍の値の逆数や最小の周波数を除く残りのピーク周波数の平均値の逆数を歩行周期とできる。   Next, the period calculation unit 2 determines the number of peak frequencies corresponding to the peak of the power spectrum that is equal to or greater than the set threshold, and calculates the walking period according to the number of peak frequencies. FIG. 7 is a diagram illustrating a table 700 for explaining a case where the walking cycle calculation method is changed according to the number of peak frequencies in the walking cycle detection apparatus 100 according to the present invention. For example, when the number of peak frequencies is one, the reciprocal value of one peak frequency is the walking cycle, and when the number of peak frequencies is two, as shown in A or B, the smaller one If the reciprocal of the value twice the peak frequency or the reciprocal of the larger peak frequency is the walking cycle, and the number of peak frequencies is 3 or more, as shown in A or B, the minimum peak frequency The reciprocal of the double value and the reciprocal of the average value of the remaining peak frequencies excluding the minimum frequency can be used as the walking cycle.

図8は本実施の形態1に係る歩行周期検出方法を用いて、被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図である。尚、図8は、被験者が健常者の歩行時におけるデータを示すものである。また、本実施の形態1においては、図3において示したように、上下方向の加速度情報に対しては上向きが正の方向に対応している。   FIG. 8 is a diagram showing the correspondence between the acceleration information of the subject and the frequency analysis result using the walking cycle detection method according to the first embodiment. FIG. 8 shows data when the subject walks a healthy person. In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the upward direction corresponds to the positive direction for the acceleration information in the vertical direction.

図8(a)は、被験者が歩行を行った際の上下方向の加速度を時系列で表示し、図8(b)は、周波数解析の結果を周波数とパワースペクトルの関係で表示したものである。図8(a)のグラフが上下方向の加速度、図8(b)のグラフは図8(a)に示す上下方向の加速度に周波数解析を施した結果に対応している。   FIG. 8 (a) displays the acceleration in the vertical direction when the subject walks in time series, and FIG. 8 (b) displays the result of frequency analysis in relation to the frequency and power spectrum. . The graph in FIG. 8A corresponds to the vertical acceleration, and the graph in FIG. 8B corresponds to the result of frequency analysis performed on the vertical acceleration shown in FIG.

図8(a)においては、被験者が健常者で歩行において左右の脚が一定のリズムであるので、上下方向加速度波形における右足踵接地-左足踵接地に要する時間(0.53秒)と左足踵接地-右足踵接地に要する時間がほぼ等しく(0.52秒)、左右足の加速度の振幅もほぼ同じである。このために、加速度波形は正弦波に近く、図8(b)の周波数解析結果も、歩行の1歩(以下、歩行周期と呼ぶ)に対応する周波数(1.83Hz)に高いピークが現れている。   In FIG. 8 (a), since the subject is a healthy person and the left and right legs are in a constant rhythm during walking, the time required for the right footpad grounding-left footpad grounding in the vertical acceleration waveform (0.53 seconds) and the left footpad are shown. The time required for grounding-right footpad grounding is approximately the same (0.52 seconds), and the amplitudes of acceleration of the left and right feet are also substantially the same. For this reason, the acceleration waveform is close to a sine wave, and the frequency analysis result of FIG. 8B also shows a high peak at a frequency (1.83 Hz) corresponding to one step of walking (hereinafter referred to as a walking cycle). Yes.

そして、歩行周期検出装置100は、そのピーク周波数検出方法において、上下方向又は前後方向における加速度の周波数解析の結果、パワースペクトルの値が所定の値Pthを越えた場合のパワースペクトルのピークにおける周波数をピーク周波数とすることに特徴を有している。図8(a)においては、所定の値Pthは、例えば実験データに基づいた経験値により決定され、パワースペクトルの最大値の約半分である80000とする。   In the peak frequency detection method, the walking cycle detection device 100 determines the frequency at the peak of the power spectrum when the power spectrum value exceeds a predetermined value Pth as a result of frequency analysis of acceleration in the vertical direction or the front-back direction. It is characterized by the peak frequency. In FIG. 8A, the predetermined value Pth is determined by an empirical value based on experimental data, for example, and is 80000, which is about half of the maximum value of the power spectrum.

また、図8(b)においても、所定の値Pthを80000と設定し、パワースペクトルの値がPth以上となるピーク周波数はAに対応する1つだけの、1.83Hzとなる。このことは、被験者の歩行において左右の脚が一定のリズムで歩行していることを示している。   Also in FIG. 8B, the predetermined value Pth is set to 80000, and the peak frequency at which the power spectrum value is equal to or greater than Pth is 1.83 Hz, which is only one corresponding to A. This indicates that the left and right legs are walking at a constant rhythm when the subject walks.

図9は、本実施の形態1に係る被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図である。尚、図9において被験者は下肢機能不全患者、具体的には左足の機能が不全な患者である。また、図9においては前後方向の加速度情報に対しては前向きが正の方向に対応している。   FIG. 9 is a diagram showing the correspondence between the acceleration information of the subject and the frequency analysis result according to the first embodiment. In FIG. 9, the test subject is a patient with lower limb dysfunction, specifically, a patient with a left foot function failure. In FIG. 9, the forward direction corresponds to the positive direction for the acceleration information in the front-rear direction.

図9(a)は、被験者がすり足歩行を行った際の前後方向の加速度を時系列で表示し、図9(b)は、その周波数解析の結果を周波数とパワースペクトルの関係で表示したグラフである。図9(a)のグラフが前後方向の加速度、図9(b)が前後方向の加速度に周波数解析を施した結果に対応する。   FIG. 9A shows the acceleration in the front-rear direction when the subject walks on the pedestrian in time series, and FIG. 9B shows the frequency analysis result in a relationship between the frequency and the power spectrum. It is. The graph of FIG. 9A corresponds to the result of frequency analysis performed on the longitudinal acceleration, and FIG. 9B corresponds to the result of frequency analysis performed on the longitudinal acceleration.

そして、図9(a)においては、被験者が下肢機能不全患者ですり足歩行であるので、前後方向加速度波形における右足つま先蹴りだし-左足つま先蹴りだしに要する時間(0.67秒)と左足つま先蹴りだし-右足つま先蹴りだしに要する時間(0.67秒)がほぼ等しい。ところが、健側の脚を踏み出す際には患側のけり足の力が弱いので、足を大きく踏み出すことができず身体の前後方向の動揺が小さくなり、健側の脚を踏み出す際の加速度の振幅が小さくなる。このために、加速度波形は歩行周期(0.67秒)と歩行2歩の周期(1.30秒)をもった合成波に近く、図9(b)の周波数解析結果も歩行周期に対応する周波数(1.48Hz)と、歩行2歩の周波数(0.76Hz)に高いピークが現れている。尚、図中のBは健側のピーク周波数を示し、Aは体全体の動きのピーク周波数を示している。   In FIG. 9 (a), since the subject is a leg dysfunction patient and is walking on the foot, the time required for kicking the right foot toe-left foot toe kick in the longitudinal acceleration waveform (0.67 seconds) and the left foot toe kick However, the time required for kicking out the right foot toe (0.67 seconds) is almost equal. However, when the leg on the healthy side is stepped on, the force of the foot on the affected side is weak, so it is not possible to step on the foot greatly, the back and forth motion of the body is reduced, and the acceleration amplitude when the leg on the healthy side is stepped on Becomes smaller. For this reason, the acceleration waveform is close to a synthetic wave having a walking cycle (0.67 seconds) and a walking two-step cycle (1.30 seconds), and the frequency analysis result in FIG. 9B also corresponds to the walking cycle. High peaks appear at the frequency (1.48 Hz) and the frequency of walking two steps (0.76 Hz). In the figure, B indicates the peak frequency on the healthy side, and A indicates the peak frequency of movement of the entire body.

図9(b)におけるピーク周波数検出方法では、所定の値Pthを35000と設定した場合、パワースペクトルの値がPth以上となるピーク周波数は2つあり、0.76Hzと1.48Hzである。   In the peak frequency detection method in FIG. 9B, when the predetermined value Pth is set to 35000, there are two peak frequencies at which the power spectrum value is equal to or greater than Pth, which are 0.76 Hz and 1.48 Hz.

このことは、被験者のすり足歩行における前後方向の加速度においては、健側の足を踏み出す際の加速度の振幅が小さくなるために、加速度波形は歩行周期(0.67秒)と歩行2歩の周期(1.30秒)をもった合成波に近く、歩行周期に対応する周波数(1.48Hz)と、歩行2歩の周波数(0.76Hz)に高いピークが現れている。これは、図9(a)から読み取れる事実を裏付けている。   This is because, in the acceleration in the front-rear direction in the walking of the subject's foot, the amplitude of the acceleration when the foot on the healthy side is stepped down becomes smaller, so the acceleration waveform has a walking cycle (0.67 seconds) and a cycle of two steps. It is close to the synthesized wave having (1.30 seconds), and high peaks appear at the frequency corresponding to the walking cycle (1.48 Hz) and the frequency of walking two steps (0.76 Hz). This confirms the fact that can be read from FIG.

図10は本実施の形態1に係る被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図である。尚、図10において被験者は、下肢機能不全患者であり、左足の機能が不全な患者となる。   FIG. 10 is a diagram showing the correspondence between the acceleration information of the subject and the frequency analysis result according to the first embodiment. In FIG. 10, the test subject is a patient with lower limb dysfunction and a patient with a left foot function failure.

図10(a)は、被験者がすり足歩行を行った際の上下方向の加速度を時系列で表示したものであり、図10(b)は、その周波数解析の結果を周波数とパワースペクトルの関係で表示したものである。また、図10(a)のグラフが上下方向の加速度、図10(b)が上下方向の加速度に周波数解析を施した結果に対応する。   Fig. 10 (a) shows the acceleration in the vertical direction when the subject walks on a pedestrian in time series. Fig. 10 (b) shows the result of the frequency analysis in terms of the relationship between frequency and power spectrum. It is displayed. Further, the graph of FIG. 10A corresponds to the result of frequency analysis performed on the vertical acceleration, and FIG. 10B corresponds to the result of frequency analysis performed on the vertical acceleration.

図10(a)においては、被験者が下肢機能不全患者ですり足歩行であるので、上下方向加速度波形における右足踵接地-左足踵接地に要する時間(0.68秒)と左足踵接地-右足踵接地に要する時間(0.45秒)が異なる。さらに、健側の足が接地する際には患側の脚をかばうことで大きな衝撃が生じ、逆に患側の脚を踏み出す際には小さく踏み出すことで小さな衝撃が生じるので、患側の踵が接地する際の振幅が小さくなる。このために、加速度波形は右足の歩行周期(0.68秒)と左足の歩行周期(0.45秒)、及び歩行2歩の周期(1.19秒)をもった合成波に近く、図10(b)の周波数解析結果も、右足の歩行周期に対応する周波数(図中B:1.46Hz)と、左足に対応する周波数(図中C:2.21Hz)と、歩行2歩における周波数(図中A:0.84Hz)に高いピークが現れている。   In FIG. 10 (a), since the subject is a leg dysfunctional patient and is walking on the foot, the time required for grounding the right footpad-grounding the left footpad (0.68 seconds) and grounding the left footpad-grounding the right footpad in the vertical acceleration waveform. The time required for (0.45 seconds) is different. Furthermore, when the leg on the healthy side touches down, a large impact is generated by covering the affected leg, and on the contrary, a small impact occurs when the leg on the affected side is stepped on, so that the affected heel touches the ground. The amplitude at the time becomes smaller. For this reason, the acceleration waveform is close to a composite wave having a walking cycle of the right foot (0.68 seconds), a walking cycle of the left foot (0.45 seconds), and a cycle of two steps of walking (1.19 seconds). The frequency analysis result of 10 (b) also shows the frequency corresponding to the walking cycle of the right foot (B: 1.46 Hz in the figure), the frequency corresponding to the left foot (C: 2.21 Hz in the figure), and the frequency in two steps of walking. A high peak appears at (A: 0.84 Hz in the figure).

図10(b)におけるピーク周波数検出方法では、所定の値Pthを20000と設定した場合、パワースペクトルの値がPth以上となるピーク周波数は3つあり、0.84Hzと1.46Hzと2.21Hzである。   In the peak frequency detection method in FIG. 10B, when the predetermined value Pth is set to 20000, there are three peak frequencies at which the power spectrum value is equal to or greater than Pth, 0.84 Hz, 1.46 Hz, and 2.21 Hz. It is.

このことは、被験者のすり足歩行における上下方向の加速度は、右足の歩行周期(0.68秒)と左足の歩行周期(0.45秒)、及び歩行2歩の周期(1.19秒)をもった合成波に近く、右足の歩行周期に対応する周波数(1.46Hz)と、左足に対応する周波数(2.21Hz)と、歩行2歩における周波数(0.84Hz)に高いピークが現れているという、図10(a)から読み取れる事実を裏付けている。   This means that the acceleration in the vertical direction of the subject's gait walking is the walking cycle of the right foot (0.68 seconds), the walking cycle of the left foot (0.45 seconds), and the cycle of walking 2 steps (1.19 seconds). A high peak appears in the frequency (1.46 Hz) corresponding to the walking cycle of the right foot, the frequency (2.21 Hz) corresponding to the left foot, and the frequency (0.84 Hz) in two steps of walking, which is close to the synthesized wave. This supports the fact that it can be read from FIG.

尚、本実施の形態1において設定される所定の値Pthは上記の値に限らず、他の値も取り得る。また、パワースペクトルの閾値は、デフォルト値や入力値とすることが可能である。   Note that the predetermined value Pth set in the first embodiment is not limited to the above value, and may take other values. Further, the threshold value of the power spectrum can be a default value or an input value.

以下、本発明に係る周期算出部3において、検出される閾値以上のピーク周波数の数に応じて歩行周期を算出する方法について説明する。
図8(b)は、本実施の形態1における被験者の加速度情報に周波数解析を施し、ピーク周波数検出方法によってピーク周波数を求めた結果を示したものである。図中のグラフは、本実施の形態1に関し、被験者が歩行をした際の上下方向の加速度に周波数解析を施し、周波数とパワースペクトルの関係を表示したものである。
Hereinafter, a method of calculating the walking cycle according to the number of peak frequencies equal to or higher than the detected threshold in the cycle calculation unit 3 according to the present invention will be described.
FIG. 8B shows the result of performing frequency analysis on the acceleration information of the subject in the first embodiment and obtaining the peak frequency by the peak frequency detection method. The graph in the figure relates to the first embodiment and displays the relationship between the frequency and the power spectrum by performing frequency analysis on the vertical acceleration when the subject walks.

図8(b)においては、ピーク周波数検出方法によって検出されたピーク周波数が1つだけである。このピーク周波数は、ちょうど歩行周期に対応している。この場合、周期算出部3は、検出されたピーク周波数の逆数を歩行周期として算出する。   In FIG. 8B, there is only one peak frequency detected by the peak frequency detection method. This peak frequency just corresponds to the walking cycle. In this case, the cycle calculation unit 3 calculates the reciprocal of the detected peak frequency as a walking cycle.

すなわち、歩行周期は、図8(b)の場合は、1/1.83=0.55(秒)となる。
図9(b)は、被験者がすり足で歩行をした際の前後方向の加速度に周波数解析を施し、周波数とパワースペクトルの関係で表示したものである。
That is, the walking cycle is 1 / 1.83 = 0.55 (seconds) in the case of FIG.
FIG. 9B shows the relationship between the frequency and the power spectrum by performing frequency analysis on the acceleration in the front-rear direction when the subject walks with a foot.

図9(b)においては、ピーク周波数検出方法によって検出されたピーク周波数が2つである。これらは、歩行周期に起因する周波数(図中B)と、歩行2歩の周期に起因する周波数(図中A)に対応している。この場合、歩行2歩に起因する、小さい方のピーク周波数(図中A)を2倍した値の逆数を歩行周期として算出する。   In FIG. 9B, there are two peak frequencies detected by the peak frequency detection method. These correspond to the frequency (B in the figure) resulting from the walking cycle and the frequency (A in the figure) resulting from the cycle of two steps. In this case, the reciprocal of the value obtained by doubling the smaller peak frequency (A in the figure) due to two steps of walking is calculated as the walking cycle.

すなわち、図9(b)の場合は、歩行周期は、1/(0.76×2)=0.66(秒)となる。
また、図9(b)における、周期算出方法としては、検出された2つのピーク周波数が歩行周期に起因する周波数(図中B)と、歩行2歩の周期に起因する周波数(図中A)に対応しているので、歩行周期に起因する、大きい方のピーク周波数(図中B)の逆数を歩行周期としてもよい。
That is, in the case of FIG. 9B, the walking cycle is 1 / (0.76 × 2) = 0.66 (seconds).
In addition, in FIG. 9B, as the period calculation method, the detected two peak frequencies are frequencies resulting from the walking period (B in the figure), and frequencies resulting from the period of two walking steps (A in the figure). Therefore, the reciprocal of the larger peak frequency (B in the figure) due to the walking cycle may be used as the walking cycle.

この場合、図9(b)の場合は、歩行周期は、1/1.48=0.68(秒)となる。
図10(b)は、被験者の加速度情報に周波数解析を施し、ピーク周波数検出方法によってピーク周波数を求めた結果を示したものである。
In this case, in the case of FIG. 9B, the walking cycle is 1 / 1.48 = 0.68 (seconds).
FIG. 10 (b) shows the result of performing frequency analysis on the acceleration information of the subject and obtaining the peak frequency by the peak frequency detection method.

図10(b)においては、ピーク周波数検出方法によって検出されたピーク周波数が3つの場合である。これらは、右足の歩行周期に起因する周波数(図中C)と、左足に起因する周波数(図中B)と、歩行2歩に起因する周波数(図中A)に対応している。この場合、歩行2歩に起因する、最小のピーク周波数(図中A)を2倍した値の逆数を歩行周期とする。   FIG. 10B shows a case where there are three peak frequencies detected by the peak frequency detection method. These correspond to the frequency resulting from the walking cycle of the right foot (C in the figure), the frequency resulting from the left foot (B in the figure), and the frequency resulting from two steps of walking (A in the figure). In this case, the reciprocal of the value obtained by doubling the minimum peak frequency (A in the figure) due to two steps of walking is defined as the walking cycle.

すなわち、図10(b)の場合は、歩行周期は、1/(0.84×2)=0.59(秒)となる。
また、図10(b)における、歩行周期算出方法としては、検出されたピーク周波数が右足の歩行周期に起因する周波数(図中C)と、左足に起因する周波数(図中B)と、歩行2歩に起因する周波数(図中A)に対応するので、最小のピーク周波数(図中A)を除く、右足の歩行周期に起因する周波数(図中C)と、左足の歩行周期に起因する周波数(図中B)を平均した値の逆数を歩行周期としてもよい。
That is, in the case of FIG. 10B, the walking cycle is 1 / (0.84 × 2) = 0.59 (seconds).
In addition, in FIG. 10B, the walking cycle calculation method includes a frequency in which the detected peak frequency is derived from the walking cycle of the right foot (C in the diagram), a frequency derived from the left foot (B in the diagram), and walking. Since it corresponds to the frequency (A in the figure) due to two steps, the frequency (C in the figure) due to the walking cycle of the right foot and the walking cycle of the left foot, excluding the minimum peak frequency (A in the figure) The reciprocal of the value obtained by averaging the frequencies (B in the figure) may be used as the walking cycle.

この場合、図10(b)の場合は、歩行周期は、2/(1.46+2.21)=0.55(秒)となる。
図11は、本実施の形態1に係る歩行周期検出装置100の表示部5であるモニタに表示される被験者の歩行周期の表示例を示す図である。
In this case, in the case of FIG. 10B, the walking cycle is 2 / (1.46 + 2.21) = 0.55 (seconds).
FIG. 11 is a diagram illustrating a display example of the walking cycle of the subject displayed on the monitor that is the display unit 5 of the walking cycle detection apparatus 100 according to the first embodiment.

モニタには、例えば、歩行周期、右足の1歩における歩行周期(図中「右足歩行周期」と記述)、左足の1歩における歩行周期(図中「左足歩行周期」と記述)、歩行時の前後方向又は上下方向の加速度データ、及び加速度データに周波数解析を施した結果が表示されている。また、モニタに大きく表示されている歩行周期は、右足と左足との平均値である。   The monitor includes, for example, a walking cycle, a walking cycle for one step of the right foot (described as “right foot walking cycle” in the diagram), a walking cycle for one step of the left foot (described as “left foot walking cycle” in the diagram), The acceleration data in the front-rear direction or the vertical direction, and the result of frequency analysis performed on the acceleration data are displayed. Moreover, the walking cycle displayed largely on the monitor is an average value of the right foot and the left foot.

そして、被験者自らがモニタを参照することにより、自己の歩行周期を確認して、リハビリの回復程度を認識することが可能となる。
以上の説明のように、本実施の形態1に係る歩行周期検出装置100は、ピーク周波数検出部2において被験者の歩行時における加速度データに周波数解析をし、検出されるパワースペクトルに閾値を設けて、当該閾値以上のピークに対応するピーク周波数を取得する。また、周期算出部3は、この取得された周波数の数に基づいて、歩行周期の算出方法を変更する。
Then, the subject himself / herself refers to the monitor, thereby confirming his / her walking cycle and recognizing the degree of recovery from rehabilitation.
As described above, the walking cycle detection apparatus 100 according to the first embodiment performs frequency analysis on acceleration data at the time of walking of the subject in the peak frequency detection unit 2, and sets a threshold value for the detected power spectrum. Then, a peak frequency corresponding to a peak equal to or higher than the threshold value is acquired. Moreover, the period calculation part 3 changes the calculation method of a walk period based on the number of this acquired frequency.

従って、被験者がどのような歩き方をしても、周期検出部3において歩行時における被験者の1歩の周期である歩行周期を、より正確な検出でき、検出した歩行周期を用いて被験者の歩行機能を定量的に評価することができる。   Therefore, no matter how the subject walks, the cycle detection unit 3 can more accurately detect the walking cycle, which is the cycle of one step of the subject during walking, and the walking of the subject can be performed using the detected walking cycle. The function can be quantitatively evaluated.

また、加速度検出部1において検出される加速度データにおいて、各脚に対応する領域から、身体運動における両足の歩行周期の差分を検出し、所定期間にわたって定量化することにより機能回復、悪化の程度を解析できる。例えば、被験者の左右の脚の歩行周期の差分が小さくなることにより、被験者の運動機能が順調に回復していること、また、左右の脚の歩行周期の差分が短縮しない場合においては被験者の運動機能が回復に向かっていないことが定量的に評価できる。   Further, in the acceleration data detected by the acceleration detector 1, the difference between the walking cycles of both legs in the body movement is detected from the region corresponding to each leg, and the degree of functional recovery and deterioration is quantified over a predetermined period. Can be analyzed. For example, if the difference between the walking periods of the left and right legs of the subject is reduced, the movement function of the subject is recovering smoothly, and if the difference between the walking periods of the left and right legs is not shortened, the movement of the subject It can be quantitatively evaluated that the function is not recovering.

尚、本実施の形態1においては、被験者の前後方向、上下方向の加速度を検出したが、左右方向等、これら以外の方向の加速度を検出する場合でもよい。
さらに、加速度の向きを、前方向を正、上方向を正としたが、それ以外の方向を正の方向としてもよい。
In the first embodiment, the acceleration in the front-rear direction and the vertical direction of the subject is detected. However, the acceleration in other directions such as the left-right direction may be detected.
Furthermore, the acceleration direction is positive in the forward direction and positive in the upward direction, but other directions may be positive directions.

またさらに、表示部5をモニタとしたが、そのような視覚刺激を利用して表示するものに限らず、音声刺激、光刺激、振動刺激など、歩行周期が被験者に対して提示できるものであればよい。   Furthermore, the display unit 5 is a monitor. However, the display unit 5 is not limited to display using such visual stimuli, and may be capable of presenting the walking cycle to the subject, such as voice stimulation, light stimulation, and vibration stimulation. That's fine.

また、本発明の歩行周期検出装置100は単に歩数をカウントすることにも応用できるのは言うまでもない。   Needless to say, the walking cycle detection apparatus 100 of the present invention can be applied to simply counting the number of steps.

(実施の形態2)
次に、図面を参照して、本発明に係る歩行周期検出装置100の実施の形態2について説明を行う。尚、本実施の形態2に係る歩行周期検出装置においては、ピーク周波数検出方法で、上下方向加速度又は前後方向加速度を周波数解析し、パワースペクトルのピークの最大値Pmaxを算出し、パワースペクトルの値がPmaxと所定の値Pth以下の差である場合、そのピークにおける周波数を検出することを特徴とする。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the walking cycle detection apparatus 100 according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the walking cycle detection device according to the second embodiment, the peak frequency detection method is used to frequency-analyze the vertical acceleration or the longitudinal acceleration, to calculate the maximum value Pmax of the peak of the power spectrum, and to determine the value of the power spectrum. Is a difference between Pmax and a predetermined value Pth or less, the frequency at the peak is detected.

図12は、上述した図8と同様に、本実施の形態2に係る被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図である。図8と同様に、図12(a)のグラフが上下方向の加速度、図12(b)が上下方向の加速度に周波数解析を施した結果に対応する。   FIG. 12 is a diagram showing the correspondence between the acceleration information of the subject and the frequency analysis result according to the second embodiment, similar to FIG. 8 described above. Similarly to FIG. 8, the graph of FIG. 12A corresponds to the result of frequency analysis performed on the vertical acceleration, and FIG. 12B corresponds to the result of frequency analysis performed on the vertical acceleration.

図12(a)においては、上述した図8(a)と同様の解析結果となる。
図12(b)におけるピーク周波数検出方法では、所定の値PthをPmax/2としており、その場合、パワースペクトルの値がPmaxと所定の値Pth以下の差となるピーク周波数は1つだけであり、1.83Hzであり、このことは、被験者の歩行において左右の脚が一定のリズムで歩行していることを示している。
In FIG. 12A, an analysis result similar to that in FIG. 8A described above is obtained.
In the peak frequency detection method in FIG. 12B, the predetermined value Pth is Pmax / 2, and in that case, there is only one peak frequency at which the power spectrum value is the difference between Pmax and the predetermined value Pth or less. 1.83 Hz, which indicates that the left and right legs are walking at a constant rhythm when the subject walks.

図13は、図9と同様に、本実施の形態2に係る被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図である。尚、図13においては、被験者は、図9と同様に下肢機能不全患者、左足の機能が不全の場合となる。   FIG. 13 is a diagram showing the correspondence between the acceleration information of the subject and the frequency analysis result according to the second embodiment, as in FIG. In FIG. 13, the subject is a patient with lower limb dysfunction and the function of the left foot is in the same manner as in FIG.

図中の二つのグラフは、図13(a)のグラフが前後方向の加速度、図13(b)が前後方向の加速度に周波数解析を施した結果に対応する。
図13(a)においては、図9(a)と同様の解析結果となる。
The two graphs in the figure correspond to the result of frequency analysis performed on the longitudinal acceleration in the graph of FIG. 13A and the acceleration in the longitudinal direction of FIG. 13B.
In FIG. 13A, the analysis result is the same as in FIG. 9A.

図13(b)においては、所定の値PthをPmax/2としており、その場合、パワースペクトルの値がPmaxと所定の値Pth以下の差となるピーク周波数は2つあり、0.76Hzと1.48Hzである。従って、上述した図9(b)と同様の解析結果となる。   In FIG. 13B, the predetermined value Pth is set to Pmax / 2, and in this case, there are two peak frequencies at which the power spectrum value is less than the predetermined value Pth, 0.76 Hz and 1 48 Hz. Accordingly, the analysis result is the same as that in FIG.

図14は、図10と同様に、本実施の形態2に係る被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図である。尚、図14においては、被験者は、図10と同様に下肢機能不全患者、左足の機能が不全の場合となる。また、図14(a)のグラフが上下方向の加速度、図14(b)が上下方向の加速度に周波数解析を施した結果に対応する。   FIG. 14 is a diagram showing the correspondence between the acceleration information of the subject and the frequency analysis result according to the second embodiment, as in FIG. In FIG. 14, the subject is a patient with lower limb dysfunction and the function of the left foot is in the same manner as in FIG. Further, the graph of FIG. 14A corresponds to the result of frequency analysis performed on the vertical acceleration, and FIG. 14B corresponds to the result of frequency analysis performed on the vertical acceleration.

図14(a)においては、図10(a)と同様の解析結果となる。
図14(b)におけるピーク周波数検出方法では、所定の値PthをPmax/2としており、その場合、パワースペクトルの値がPmaxと所定の値Pth以下の差となるピーク周波数は3つあり、0.84Hzと1.46Hzと2.21Hzである。このことは、上述した図10(b)と同様の解析結果となることを示している。
In FIG. 14A, the analysis result is the same as that in FIG.
In the peak frequency detection method in FIG. 14B, the predetermined value Pth is set to Pmax / 2. In this case, there are three peak frequencies where the power spectrum value is the difference between Pmax and the predetermined value Pth or less. .84 Hz, 1.46 Hz and 2.21 Hz. This indicates that the analysis result is the same as that in FIG.

図12(b)は、図8(b)と同様に、本実施の形態2において、ピーク周波数検出方法によってピーク周波数を求めた結果を示したものである。
図12(b)においては、ピーク周波数検出方法によって検出されたピーク周波数が1つだけであるために、図8(b)と同様に、このピーク周波数は、ちょうど歩行周期に対応している。すなわち、図12(b)の場合は、歩行周期は、1/1.83=0.55(秒)となる。
FIG. 12 (b) shows the result of obtaining the peak frequency by the peak frequency detection method in the second embodiment, as in FIG. 8 (b).
In FIG. 12B, since there is only one peak frequency detected by the peak frequency detection method, this peak frequency just corresponds to the walking cycle as in FIG. 8B. That is, in the case of FIG. 12B, the walking cycle is 1 / 1.83 = 0.55 (seconds).

図13(b)は、本実施の形態2に関し、図9(b)と同様に、被験者がすり足で歩行をした際の前後方向の加速度に周波数解析を施し、周波数とパワースペクトルの関係で表示したものである。   FIG. 13 (b) relates to the second embodiment, and similarly to FIG. 9 (b), frequency analysis is performed on the acceleration in the front-rear direction when the subject walks on the pedestrian, and the relationship between the frequency and the power spectrum is displayed. It is a thing.

図13(b)においては、ピーク周波数検出方法によって検出されたピーク周波数が2つである。この場合、例えば、歩行2歩に起因する、小さい方のピーク周波数(図中A)を2倍した値の逆数を歩行周期として算出でき、すなわち、歩行周期は、1/(0.76×2)=0.66(秒)となる。   In FIG. 13B, there are two peak frequencies detected by the peak frequency detection method. In this case, for example, the reciprocal of a value obtained by doubling the smaller peak frequency (A in the figure) due to two steps of walking can be calculated as the walking cycle, that is, the walking cycle is 1 / (0.76 × 2 ) = 0.66 (seconds).

また、図13(b)における周期算出方法としては、図9(b)と同様に、大きい方のピーク周波数(図中B)の逆数を歩行周期としてもよい。この場合、歩行周期は、1/1.48=0.67(秒)となる。   Moreover, as a period calculation method in FIG.13 (b), it is good also considering the reciprocal number of the larger peak frequency (B in the figure) as a walk period similarly to FIG.9 (b). In this case, the walking cycle is 1 / 1.48 = 0.67 (seconds).

図14(b)は、図10(b)と同様に、本実施の形態2における被験者の加速度情報に周波数解析を施し、ピーク周波数検出方法によってピーク周波数を求めた結果を示したものである。   FIG. 14B shows the result of performing frequency analysis on the acceleration information of the subject in the second embodiment and obtaining the peak frequency by the peak frequency detection method, similarly to FIG. 10B.

図14(b)においては、ピーク周波数検出方法によって検出されたピーク周波数が3つであり、この場合、歩行2歩に起因する、最小のピーク周波数(図中A)を2倍した値の逆数を歩行周期とできる。すなわち、歩行周期は、1/(0.84×2)=0.59(秒)となる。   In FIG. 14B, there are three peak frequencies detected by the peak frequency detection method. In this case, the reciprocal of a value obtained by doubling the minimum peak frequency (A in the figure) due to two steps of walking. Can be a walking cycle. That is, the walking cycle is 1 / (0.84 × 2) = 0.59 (seconds).

また、図14(b)における周期算出方法としては、図10(b)と同様に、最小のピーク周波数(図中A)を除く、右足の歩行周期に起因する周波数(図中C)と、左足の歩行周期に起因する周波数(図中B)を平均した値の逆数を歩行周期としてもよい。この場合、歩行周期は、2/(1.46+2.21)=0.55(秒)となる。   Further, as the period calculation method in FIG. 14B, as in FIG. 10B, the frequency (C in the figure) resulting from the walking period of the right foot, excluding the minimum peak frequency (A in the figure), The reciprocal of the value obtained by averaging the frequencies (B in the figure) resulting from the walking cycle of the left foot may be used as the walking cycle. In this case, the walking cycle is 2 / (1.46 + 2.21) = 0.55 (seconds).

以上の説明のように、本実施の形態2に係る歩行周期検出装置においては、ピーク周波数検出方法において検出されるピーク周波数を、パワースペクトルの最大値の半分を閾値として設定して、ピーク周波数検出部2は、閾値以上のパワースペクトルのピークに対応する周波数をピーク周波数として検出する。尚、周期算出部3がピーク周波数の数に応じて、歩行周期の算出方法を変更することは上述した実施の形態1と同様である。   As described above, in the walking cycle detection device according to the second embodiment, the peak frequency detected in the peak frequency detection method is set with a half of the maximum value of the power spectrum as a threshold, and the peak frequency detection is performed. The unit 2 detects a frequency corresponding to the peak of the power spectrum equal to or higher than the threshold as the peak frequency. In addition, it is the same as that of Embodiment 1 mentioned above that the period calculation part 3 changes the calculation method of a walk period according to the number of peak frequencies.

従って、本実施の形態2に係る歩行周期検出装置においては、被験者がどのような歩行状態であっても、より正確に歩行周期の検出を行うことが可能となる。   Therefore, in the walking cycle detection device according to the second embodiment, the walking cycle can be detected more accurately regardless of the walking state of the subject.

(実施の形態3)
次に、本発明に係る歩行周期検出装置100の実施の形態3について図面を参照して説明を行う。尚、本実施の形態3に係るピーク周波数検出方法においては、上下方向加速度又は前後方向加速度を周波数解析し、パワースペクトルのピークの最大値Pmaxを算出し、各周波数におけるパワースペクトルの値を最大値Pmaxで除した値が、所定の比Rth以上の場合、そのピークにおけるピーク周波数を検出することを特徴とする。
(Embodiment 3)
Next, Embodiment 3 of the walking cycle detection apparatus 100 according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the peak frequency detection method according to the third embodiment, the vertical acceleration or the longitudinal acceleration is subjected to frequency analysis, the maximum value Pmax of the peak of the power spectrum is calculated, and the value of the power spectrum at each frequency is the maximum value. When the value divided by Pmax is equal to or greater than a predetermined ratio Rth, the peak frequency at the peak is detected.

図15は、図8及び図12と同様であり、本実施の形態3に係る被験者(健常者)の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図である。図15(a)のグラフが上下方向の加速度、図15(b)が上下方向の加速度に周波数解析を施した結果に対応する。   FIG. 15 is the same as FIG. 8 and FIG. 12 and shows the correspondence between the acceleration information of the subject (healthy person) and the frequency analysis result according to the third embodiment. The graph of FIG. 15A corresponds to the result of frequency analysis performed on the vertical acceleration, and FIG. 15B corresponds to the result of frequency analysis performed on the vertical acceleration.

図15(b)におけるピーク周波数検出方法では、所定の比Rthを0.5としており、その場合、パワースペクトルをPmaxで除した比がRth以上となるピーク周波数は1つだけであり、1.83Hzである。このことは、被験者の歩行において左右の脚が一定のリズムで歩行しているという、図15(b)から読み取れる事実を裏付けている。   In the peak frequency detection method in FIG. 15B, the predetermined ratio Rth is set to 0.5, and in this case, there is only one peak frequency at which the ratio obtained by dividing the power spectrum by Pmax is equal to or greater than Rth. 83 Hz. This confirms the fact that the left and right legs are walking at a constant rhythm in the walking of the subject, which can be read from FIG.

図16は、図9及び図13と同様に、本実施の形態3に係る被験者(下肢機能不全患者、左足の機能が不全)の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図である。図16(a)のグラフが前後方向の加速度、図16(b)が前後方向の加速度に周波数解析を行った結果に対応する。   FIG. 16 is a diagram showing the correspondence between the acceleration information and the frequency analysis result of the subject (lower limb dysfunction patient, left foot dysfunction) according to the third embodiment, as in FIGS. 9 and 13. The graph of FIG. 16A corresponds to the result of frequency analysis of the longitudinal acceleration, and FIG. 16B corresponds to the result of the frequency analysis of the longitudinal acceleration.

図16(b)におけるピーク周波数検出方法では、所定の比Rthを0.5としており、その場合、パワースペクトルの値をPmaxで除した値が所定の比Rth以上となるピーク周波数は2つあり、0.76Hzと1.48Hzである。このことは、被験者のすり足歩行における前後方向の加速度においては、健側の足を踏み出す際の加速度の振幅が小さくなるために、加速度波形は歩行周期(0.67秒)と歩行2歩の周期(1.30秒)をもった合成波に近く、歩行周期に対応する周波数(1.48Hz)と、歩行2歩の周波数(0.76Hz)に高いピークが現れているという、これは、図16(a)から読み取れる事実を裏付けている。   In the peak frequency detection method in FIG. 16B, the predetermined ratio Rth is set to 0.5. In this case, there are two peak frequencies at which the value obtained by dividing the power spectrum value by Pmax is equal to or greater than the predetermined ratio Rth. 0.76 Hz and 1.48 Hz. This is because, in the acceleration in the front-rear direction in the walking of the subject's foot, the amplitude of the acceleration when the foot on the healthy side is stepped down becomes smaller, so the acceleration waveform has a walking cycle (0.67 seconds) and a cycle of two steps. It is close to the synthesized wave with (1.30 seconds), and a high peak appears at the frequency corresponding to the walking cycle (1.48 Hz) and the frequency of walking two steps (0.76 Hz). This confirms the fact that it can be read from 16 (a).

図17は、上述した図10及び図14と同様であり、本実施の形態3に係る被験者(下肢機能不全患者、左足の機能が不全)の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図である。図17(a)のグラフが上下方向の加速度、図17(b)が上下方向の加速度に周波数解析を施した結果に対応する。   FIG. 17 is the same as FIG. 10 and FIG. 14 described above, and shows the correspondence between the acceleration information and the frequency analysis result of the subject (lower limb dysfunction patient, left foot dysfunction) according to the third embodiment. is there. The graph of FIG. 17A corresponds to the result of frequency analysis performed on the vertical acceleration, and FIG. 17B corresponds to the result of frequency analysis performed on the vertical acceleration.

図17(b)におけるピーク周波数検出方法では、所定の比Rthを0.5としており、その場合、パワースペクトルの値をPmaxで除した値が所定の比Rth以上となるピーク周波数は3つあり、0.84Hzと1.46Hzと2.21Hzである。このことは、被験者のすり足歩行における上下方向の加速度は、右足の歩行周期(0.68秒)と左足の歩行周期(0.45秒)、及び歩行2歩の周期(1.19秒)をもった合成波に近く、右足の歩行周期に対応する周波数(1.46Hz)と、左足に対応する周波数(2.21Hz)と、歩行2歩における周波数(0.84Hz)に高いピークが現れているという、図17(a)から読み取れる事実を裏付けている。   In the peak frequency detection method in FIG. 17B, the predetermined ratio Rth is set to 0.5. In this case, there are three peak frequencies at which the value obtained by dividing the power spectrum value by Pmax is equal to or greater than the predetermined ratio Rth. 0.84 Hz, 1.46 Hz and 2.21 Hz. This means that the acceleration in the vertical direction of the subject's gait walking is the walking cycle of the right foot (0.68 seconds), the walking cycle of the left foot (0.45 seconds), and the cycle of walking 2 steps (1.19 seconds). A high peak appears in the frequency (1.46 Hz) corresponding to the walking cycle of the right foot, the frequency (2.21 Hz) corresponding to the left foot, and the frequency (0.84 Hz) in two steps of walking, which is close to the synthesized wave. The fact that it can be read from FIG.

図15(b)においては、上述した図8及び図12と同様に、ピーク周波数検出方法によって検出されたピーク周波数が1つであり、このピーク周波数は、ちょうど歩行周期に対応している。すなわち、歩行周期は、1/1.83=0.55(秒)となる。   In FIG. 15B, similarly to the above-described FIGS. 8 and 12, there is one peak frequency detected by the peak frequency detection method, and this peak frequency just corresponds to the walking cycle. That is, the walking cycle is 1 / 1.83 = 0.55 (seconds).

図16(b)においては、上述した図9及び図13と同様に、ピーク周波数検出方法によって検出されたピーク周波数が2つであり、この場合、歩行2歩に起因する、小さい方のピーク周波数(図中A)を2倍した値の逆数を歩行周期として算出する。すなわち、歩行周期は、1/(0.76×2)=0.66(秒)となる。   In FIG. 16B, similarly to the above-described FIG. 9 and FIG. 13, there are two peak frequencies detected by the peak frequency detection method. In this case, the smaller peak frequency due to two steps of walking. The reciprocal of the value obtained by doubling (A in the figure) is calculated as the walking cycle. That is, the walking cycle is 1 / (0.76 × 2) = 0.66 (seconds).

また、図16(b)における周期算出方法としては、大きい方のピーク周波数(図中B)の逆数を歩行周期としてもよく、この場合、歩行周期は、1/1.48=0.67(秒)となる。   In addition, as a period calculation method in FIG. 16B, the reciprocal of the larger peak frequency (B in the figure) may be used as the walking period. In this case, the walking period is 1 / 1.48 = 0.67 ( Seconds).

図17(b)においては、上述した図10及び図14と同様であり、ピーク周波数検出方法によって検出されたピーク周波数が3つである。この場合、歩行2歩に起因する、最小のピーク周波数(図中A)を2倍した値の逆数を歩行周期、すなわち、歩行周期は、1/(0.84×2) = 0.59 (秒)となる。   FIG. 17B is the same as FIG. 10 and FIG. 14 described above, and there are three peak frequencies detected by the peak frequency detection method. In this case, the reciprocal of the value obtained by doubling the minimum peak frequency (A in the figure) due to two steps of walking is the walking cycle, that is, the walking cycle is 1 / (0.84 × 2) = 0.59 ( Seconds).

また、図17(b)における周期算出方法としては、最小のピーク周波数(図中A)を除く、右足の歩行周期に起因する周波数(図中C)と、左足の歩行周期に起因する周波数(図中B)を平均した値の逆数を歩行周期としてもよく、この場合、歩行周期は、2/(1.46+2.21) = 0.55(秒)となる。   Moreover, as a period calculation method in FIG.17 (b), except the minimum peak frequency (A in a figure), the frequency (C in a figure) resulting from the walking period of a right foot, and the frequency (C in a figure) ( The reciprocal of the value obtained by averaging B) in the figure may be used as the walking cycle. In this case, the walking cycle is 2 / (1.46 + 2.21) = 0.55 (seconds).

以上の説明のように、本実施の形態3に係る歩行周期検出装置においては、ピーク周波数検出方法において検出されるピーク周波数を、パワースペクトルの最大値で除した値を閾値として設定して、ピーク周波数検出部2は、閾値以上のパワースペクトルのピークに対応する周波数をピーク周波数として検出するため、被験者がどのような歩行状態であっても、より正確に歩行周期の検出を行うことが可能となる。   As described above, in the walking cycle detection device according to the third embodiment, the peak frequency detected by the peak frequency detection method is set as a threshold value obtained by dividing the peak frequency by the maximum value of the power spectrum. Since the frequency detection unit 2 detects the frequency corresponding to the peak of the power spectrum equal to or higher than the threshold as the peak frequency, the walking cycle can be detected more accurately regardless of the walking state of the subject. Become.

(実施の形態4)
次に、実施の形態4に係る歩行周期検出装置100について図面を参照して説明を行う。尚、本実施の形態4に係る歩行周期検出装置100は、被験者に装着されるマーク等により変位検出部において被験者の変位を検出して、検出された変位に対して2回微分を行うことにより加速度を算出し、この加速度に基づいて周波数解析を行うことを特徴とする。
(Embodiment 4)
Next, the walking cycle detection apparatus 100 according to Embodiment 4 will be described with reference to the drawings. Note that the walking cycle detection apparatus 100 according to the fourth embodiment detects the subject's displacement in the displacement detection unit using a mark or the like attached to the subject, and performs differentiation twice on the detected displacement. Acceleration is calculated, and frequency analysis is performed based on the acceleration.

図18は、本発明の実施の形態4における歩行周期検出装置100のブロック図である。
本実施の形態4に係る歩行周期検出装置100は、上述した実施の形態1に記述した加速度検出部1の構成に代えて、被験者の変位を検出する変位検出部31、及びこの変位検出部31によって検出された変位に対して時間微分を施し加速度を算出する加速度算出部32を備える。他の処理部については、実施の形態1と同様であり、本実施の形態4においては詳細な説明は省略する。
FIG. 18 is a block diagram of walking cycle detection apparatus 100 in the fourth embodiment of the present invention.
The walking cycle detection apparatus 100 according to the fourth embodiment replaces the configuration of the acceleration detection unit 1 described in the first embodiment, and a displacement detection unit 31 that detects the displacement of the subject, and the displacement detection unit 31. An acceleration calculation unit 32 that performs time differentiation on the displacement detected by the above and calculates an acceleration is provided. Other processing units are the same as those in the first embodiment, and a detailed description thereof is omitted in the fourth embodiment.

変位検出部31は、カメラなどによって被験者の変位を検出するものであり、人体の運動に伴い上下方向又は前後方向に生じる変位を検出し、加速度算出部32へ出力する。
加速度算出部32は、変位検出部31の出力に対応する入出力インタフェイスと、データを一時的に蓄えるRAMと、変位情報に対して数値演算を行うプロセッシングユニットと、上下方向又は前後方向の変位情報に対して時間微分を施し、上下方向又は前後方向の加速度を算出するプログラムを備え、その結果をピーク周波数検出部2に出力するものである。尚、本実施の形態4において、ピーク周波数検出部2は、加速度算出部32からの出力に対応する入出力インタフェイスを備えている。
The displacement detection unit 31 detects the displacement of the subject using a camera or the like, detects a displacement that occurs in the vertical direction or the front-rear direction with the movement of the human body, and outputs the detected displacement to the acceleration calculation unit 32.
The acceleration calculation unit 32 includes an input / output interface corresponding to the output of the displacement detection unit 31, a RAM that temporarily stores data, a processing unit that performs numerical operations on the displacement information, and a displacement in the vertical direction or the front-rear direction. A program for performing time differentiation on information and calculating an acceleration in the vertical direction or the front-rear direction is provided, and the result is output to the peak frequency detection unit 2. In the fourth embodiment, the peak frequency detection unit 2 includes an input / output interface corresponding to the output from the acceleration calculation unit 32.

図19は、本実施の形態4に係る歩行周期検出装置100の具体的構成例を示す全体図である。
変位検出部31は、マーカ51及びカメラ52より構成され、被験者8にはマーカ51が装着され、被験者8の腰に固定されているマーカ51の位置をカメラ52で追跡することにより、変位を検出し、コンピュータ7に出力する。
FIG. 19 is an overall view showing a specific configuration example of the walking cycle detection device 100 according to the fourth embodiment.
The displacement detector 31 includes a marker 51 and a camera 52. The marker 51 is attached to the subject 8, and the displacement of the subject is detected by tracking the position of the marker 51 fixed to the waist of the subject 8 with the camera 52. And output to the computer 7.

そして、コンピュータ7は、変位検出部31からの出力に対応する入出力インタフェイス、加速度算出部32、ピーク周波数検出部2、周期算出部3、蓄積部4、表示部5、及び本発明の歩行周期検出方法を実施するプログラムを坦持する媒体を備え、変位に基づいた歩行周期検出方法の実施が可能となる。   Then, the computer 7 includes an input / output interface corresponding to an output from the displacement detection unit 31, an acceleration calculation unit 32, a peak frequency detection unit 2, a cycle calculation unit 3, a storage unit 4, a display unit 5, and the walking of the present invention. A medium carrying a program for executing the cycle detection method is provided, and the walk cycle detection method based on displacement can be implemented.

図20は、本実施の形態4に係る加速度算出部32が変位検出部31から出力された変位情報に対して時間微分を2回施すことによって、変位から加速度を算出する場合のグラフを示す参考図である。   FIG. 20 is a reference showing a graph when the acceleration calculation unit 32 according to the fourth embodiment calculates acceleration from displacement by performing time differentiation twice on the displacement information output from the displacement detection unit 31. FIG.

加速度算出部32によって算出された加速度情報は、ピーク周波数検出部2に出力される。尚、ピーク周波数検出部2以降の処理は、上述した実施の形態1と同様である。
以上の説明のように、本実施の形態4に係る歩行周期検出装置100においては、カメラ等を用いて被験者の変位を検出して、これに時間微分を加えることにより、加速度を算出して、上述した各実施の形態と同様の歩行周期検出方法を用いて被験者の歩行周期の算出を行うことが可能となる。
The acceleration information calculated by the acceleration calculation unit 32 is output to the peak frequency detection unit 2. The processing after the peak frequency detection unit 2 is the same as that in the first embodiment.
As described above, in the walking cycle detection device 100 according to the fourth embodiment, the acceleration of the subject is calculated by detecting the displacement of the subject using a camera or the like and adding a time derivative thereto, It is possible to calculate the walking cycle of the subject using the same walking cycle detection method as in the above-described embodiments.

従って、被験者が加速度センサを備える加速度検出装置を体に装着することや、加速度検出装置の設定等を行う必要性がなく、より簡便に正確な歩行周期を検出することが可能となる。   Therefore, it is not necessary for the subject to wear an acceleration detection device including an acceleration sensor on the body, or to set the acceleration detection device, and it is possible to detect an accurate walking cycle more easily.

尚、本実施の形態4における変位検出方法31は、被験者の変位をマーカとカメラで検出したが、GPSを用いた位置検出、ビデオ映像などから取り込んだモーションデータにマーキングを施す方法、レーザーを張り巡らせた空間内を歩行することによって位置を検出する方法など、被験者の位置を検出できる方法であれば何でもよい。   In the displacement detection method 31 in the fourth embodiment, the displacement of the subject is detected by the marker and the camera. However, the position detection using the GPS, the method of marking the motion data captured from the video image, the laser is applied. Any method can be used as long as it can detect the position of the subject, such as a method of detecting the position by walking in the surrounding space.

また、本実施の形態4においては、被験者の変位に対して時間微分を2回施すことによって加速度を算出したが、被験者の歩行速度が明らかな場合は、速度情報に対して時間微分を1回施すことによって、加速度を算出してもよい。   In the fourth embodiment, the acceleration is calculated by performing the time differentiation twice with respect to the displacement of the subject. However, when the walking speed of the subject is clear, the time differentiation is performed once for the speed information. By applying, acceleration may be calculated.

本発明に係る歩行周期検出装置は、リハビリ後の患者等の歩行動作における運動能力の回復を評価する運動評価装置の1つとして用いることができ、特に、股関節等の治療を行った患者等の運動能力の回復状態を管理する病院や診療所において有用に用いることができる。   The walking cycle detection device according to the present invention can be used as one of the motion evaluation devices for evaluating the recovery of the motor ability in the walking motion of the patient after rehabilitation, particularly for the patient who has been treated for the hip joint or the like. It can be usefully used in hospitals and clinics that manage the recovery of athletic ability.

実施の形態1に係る歩行周期検出装置の具体的構成例を示す全体図Overall view showing a specific configuration example of the walking cycle detection device according to the first embodiment 実施の形態1に係る加速度検出部を備える加速度検出装置の具体的な装置の外観図External view of a specific device of the acceleration detection device including the acceleration detection unit according to the first embodiment 実施の形態1に係る加速度検出装置の被験者における装着例を示す外観図FIG. 3 is an external view showing an example of wearing of the acceleration detection device according to Embodiment 1 by a subject. 実施の形態1における歩行周期検出装置の機能ブロック図Functional block diagram of the walking cycle detection device in the first embodiment 本発明に係る歩行周期検出装置の歩行周期検出時の動作手順を説明するフローチャートThe flowchart explaining the operation | movement procedure at the time of the walk period detection of the walk period detection apparatus which concerns on this invention. パワースペクトルの閾値の決定方法を例示したテーブルを示す図The figure which shows the table which illustrated the determination method of the threshold value of a power spectrum 本発明に係る歩行周期検出装置においてピーク周波数の数に応じて歩行周期の算出方法を変えた場合のテーブルを示す図The figure which shows the table at the time of changing the calculation method of a walk cycle according to the number of peak frequencies in the walk cycle detection apparatus which concerns on this invention. 実施の形態1に係る歩行周期検出方法を用いて、被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図The figure which showed the response | compatibility of a test subject's acceleration information and a frequency analysis result using the walking cycle detection method which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図The figure which showed the response | compatibility of the test subject's acceleration information and frequency analysis result concerning Embodiment 1 実施の形態1に係る被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図The figure which showed the response | compatibility of the test subject's acceleration information and frequency analysis result concerning Embodiment 1 実施の形態1に係る歩行周期検出装置のモニタに表示される被験者の歩行周期の表示例を示す図The figure which shows the example of a display of the test subject's walk cycle displayed on the monitor of the walk cycle detection apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係る被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図The figure which showed the response | compatibility of the acceleration information of a test subject and frequency analysis result concerning Embodiment 2 実施の形態2に係る被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図The figure which showed the response | compatibility of the acceleration information of a test subject and frequency analysis result concerning Embodiment 2 実施の形態2に係る被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図The figure which showed the response | compatibility of the acceleration information of a test subject and frequency analysis result concerning Embodiment 2 実施の形態3に係る被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図The figure which showed the response | compatibility of the acceleration information of a test subject and frequency analysis result concerning Embodiment 3 実施の形態3に係る被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図The figure which showed the response | compatibility of the acceleration information of a test subject and frequency analysis result concerning Embodiment 3 実施の形態3に係る被験者の加速度情報と周波数解析結果の対応を示した図The figure which showed the response | compatibility of the acceleration information of a test subject and frequency analysis result concerning Embodiment 3 実施の形態4における歩行周期検出装置のブロック図Block diagram of walking cycle detection device in embodiment 4 実施の形態4に係る歩行周期検出装置の具体的構成例を示す全体図Overall view showing a specific configuration example of a walking cycle detection device according to Embodiment 4 実施の形態4に係る加速度算出部が、変位検出部から出力された変位情報を用いて変位から加速度を算出する場合のグラフを示す参考図Reference diagram showing a graph when the acceleration calculation unit according to the fourth embodiment calculates acceleration from displacement using the displacement information output from the displacement detection unit 引用文献1に記載された従来の歩行周期検出手法を示す参考図Reference diagram showing the conventional walking cycle detection method described in Cited Document 1

符号の説明Explanation of symbols

1 加速度検出部
2 ピーク周波数検出部
3 周期算出部
4 蓄積部
5 表示部
7 コンピュータ
8 被験者
10 加速度検出装置
31 変位検出部
32 加速度算出部
51 マーカ
52 カメラ
100 歩行周期検出装置
101 ボタン類
102 液晶パネル
103 スピーカ
104 マイク
105 固定用バンド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Acceleration detection part 2 Peak frequency detection part 3 Period calculation part 4 Accumulation part 5 Display part 7 Computer 8 Test subject 10 Acceleration detection apparatus 31 Displacement detection part 32 Acceleration calculation part 51 Marker 52 Camera 100 Walking period detection apparatus 101 Buttons 102 Liquid crystal panel 103 Speaker 104 Microphone 105 Fixing band

Claims (18)

被験者の歩行時の歩行周期を検出する歩行周期検出装置であって、
前記被験者の歩行時において、少なくとも上下方向又は前後方向の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記加速度検出手段によって検出される前記加速度を周波数解析して、パワースペクトルを算出する算出手段と、
前記算出されたパワースペクトルに前記歩行周期の検出のための閾値を設定する閾値設定手段と、
前記閾値以上のパワースペクトルのピークを検出するピーク検出手段と、
前記ピーク検出手段において検出されるピークに対応するピーク周波数から、前記歩行周期を検出する歩行周期検出手段とを備える
ことを特徴とする歩行周期検出装置。
A walking cycle detection device for detecting a walking cycle during walking of a subject,
Acceleration detecting means for detecting acceleration at least in the vertical direction or the front-rear direction during walking of the subject;
Calculating means for frequency analysis of the acceleration detected by the acceleration detecting means to calculate a power spectrum;
Threshold setting means for setting a threshold for detection of the walking cycle in the calculated power spectrum;
Peak detection means for detecting a peak of the power spectrum equal to or higher than the threshold;
A walking cycle detection device comprising: a walking cycle detection unit that detects the walking cycle from a peak frequency corresponding to a peak detected by the peak detection unit.
前記閾値設定手段は、前記算出手段において算出される前記パワースペクトルの最大値の二分の一の値を前記閾値として設定し、
前記ピーク検出手段は、当該閾値以上のパワースペクトルのピークを検出する
ことを特徴とする請求項1記載の歩行周期検出装置。
The threshold value setting means sets a half value of the maximum value of the power spectrum calculated by the calculation means as the threshold value,
The walking cycle detection device according to claim 1, wherein the peak detection unit detects a peak of a power spectrum that is equal to or greater than the threshold value.
前記閾値設定手段は、前記算出手段において算出される前記パワースペクトルの最大値との差分値を前記閾値として設定し、
前記ピーク検出手段は、前記算出手段において算出される前記パワースペクトルの最大値と各周波数帯におけるパワースペクトルとの差分値が前記閾値以上の場合において、パワースペクトルのピークを検出する
ことを特徴とする請求項1記載の歩行周期検出装置。
The threshold value setting means sets a difference value from the maximum value of the power spectrum calculated by the calculation means as the threshold value,
The peak detection unit detects a peak of the power spectrum when a difference value between the maximum value of the power spectrum calculated by the calculation unit and the power spectrum in each frequency band is equal to or greater than the threshold value. The walking cycle detection device according to claim 1.
前記閾値設定手段は、前記算出手段において算出される前記パワースペクトルの最大値で除した除算値を前記閾値として設定し、
前記ピーク検出手段は、前記算出手段において算出される各周波数帯におけるパワースペクトルを、前記パワースペクトルの最大値で除した除算値が、前記閾値以上の場合において、パワースペクトルのピークを検出する
前記ピーク検出手段は、当該閾値以上のパワースペクトルのピークを検出する
ことを特徴とする請求項1記載の歩行周期検出装置。
The threshold value setting means sets the division value divided by the maximum value of the power spectrum calculated by the calculation means as the threshold value,
The peak detection means detects a peak of the power spectrum when a division value obtained by dividing the power spectrum in each frequency band calculated by the calculation means by the maximum value of the power spectrum is equal to or greater than the threshold value. The walking period detection device according to claim 1, wherein the detection unit detects a peak of a power spectrum that is equal to or greater than the threshold value.
前記歩行周期検出手段は、前記ピーク検出手段において検出されるピークに対応する前記ピーク周波数の数に応じて、前記歩行周期の検出方法を変更する
ことを特徴とする請求項1記載の歩行周期検出装置。
The walking cycle detection unit according to claim 1, wherein the walking cycle detection unit changes the detection method of the walking cycle according to the number of the peak frequencies corresponding to the peaks detected by the peak detection unit. apparatus.
前記ピーク検出手段において検出された前記ピークに対応するピーク周波数の数が1つの場合、前記歩行周期検出手段は、当該ピーク周波数の逆数の値を歩行周期として検出する
ことを特徴とする請求項5記載の歩行周期検出装置。
6. When the number of peak frequencies corresponding to the peak detected by the peak detecting means is one, the walking cycle detecting means detects a reciprocal value of the peak frequency as a walking cycle. The walking cycle detection device described.
前記ピーク検出手段において検出された前記ピークに対応するピーク周波数の数が2つの場合、前記歩行周期検出手段は、2つの前記ピーク周波数のうち、小さい方のピーク周波数の2倍の値の逆数を歩行周期として検出する
ことを特徴とする請求項5記載の歩行周期検出装置。
When the number of peak frequencies corresponding to the peak detected by the peak detection means is two, the walking cycle detection means calculates the reciprocal of a value twice the smaller peak frequency of the two peak frequencies. It detects as a walking cycle. The walking cycle detection apparatus of Claim 5 characterized by the above-mentioned.
前記ピーク検出手段において検出された前記ピークに対応するピーク周波数の数が2つの場合、前記歩行周期検出手段は、2つの前記ピーク周波数のうち、大きい方のピーク周波数の値の逆数を歩行周期として検出する
ことを特徴とする請求項5記載の歩行周期検出装置。
When the number of peak frequencies corresponding to the peak detected by the peak detection means is two, the walking cycle detection means uses the reciprocal of the larger peak frequency value of the two peak frequencies as a walking cycle. The walking cycle detection device according to claim 5, wherein the walking cycle detection device is detected.
前記ピーク検出手段において検出された前記ピークに対応するピーク周波数の数が3つ以上の場合、前記歩行周期検出手段は、検出した前記ピーク周波数のうち、最小のピーク周波数の2倍の値の逆数を歩行周期として検出する
ことを特徴とする請求項5記載の歩行周期検出装置。
When the number of peak frequencies corresponding to the peak detected by the peak detection means is three or more, the walking cycle detection means is the reciprocal of a value twice the minimum peak frequency among the detected peak frequencies. The walking cycle detection device according to claim 5, wherein the walking cycle is detected as a walking cycle.
前記ピーク検出手段において検出された前記ピークに対応するピーク周波数の数が3つ以上の場合、前記歩行周期検出手段は、検出した前記ピーク周波数のうち、最小のピーク周波数を除くピーク周波数の平均値の逆数を歩行周期として検出する
ことを特徴とする請求項5記載の歩行周期検出装置。
When the number of peak frequencies corresponding to the peak detected by the peak detection means is three or more, the walking cycle detection means is an average value of peak frequencies excluding a minimum peak frequency among the detected peak frequencies. The walking cycle detection device according to claim 5, wherein the reciprocal of is detected as a walking cycle.
前記加速度検出手段は、加速度センサである
ことを特徴とする請求項1記載の歩行周期検出装置。
The walking cycle detection device according to claim 1, wherein the acceleration detection unit is an acceleration sensor.
前記歩行周期検出装置は、さらに、
進行方向に対して少なくとも上下方向又は前後方向の1軸を含む、ある基準値からの変位を検出する変位検出手段と、
前記変位検出手段から得られた変位に対し、時間微分を2回施すことによって前記加速度を算出する加速度算出手段とを備える
ことを特徴とする請求項1記載の歩行周期検出装置。
The walking cycle detection device further includes:
Displacement detecting means for detecting displacement from a certain reference value including at least one axis in the vertical direction or the front-rear direction with respect to the traveling direction;
The walking cycle detection device according to claim 1, further comprising: an acceleration calculation unit that calculates the acceleration by performing time differentiation twice with respect to the displacement obtained from the displacement detection unit.
前記歩行周期検出装置は、さらに、
進行方向に対して少なくとも上下方向又は前後方向の1軸を含む速度を検出する速度検出手段を備え、
前記加速度算出手段は、前記速度検出手段から得られた速度に対し、時間微分を1回施すことによって加速度を算出する
ことを特徴とする請求項12記載の歩行周期検出装置。
The walking cycle detection device further includes:
A speed detecting means for detecting a speed including at least one axis in the vertical direction or the front-rear direction with respect to the traveling direction;
The walking cycle detection device according to claim 12, wherein the acceleration calculation means calculates the acceleration by performing time differentiation once on the speed obtained from the speed detection means.
前記変位検出手段は、カメラ又はGPSである
ことを特徴とする請求項12記載の歩行周期検出装置。
The walking cycle detection device according to claim 12, wherein the displacement detection means is a camera or a GPS.
被験者の歩行時の歩行周期を検出する歩行周期検出装置に用いる歩行周期検出方法であって、
前記被験者の歩行時において、少なくとも上下方向又は前後方向の加速度を検出する加速度検出ステップと、
前記加速度検出ステップにおいて検出される前記加速度を周波数解析して、パワースペクトルを算出する算出ステップと、
前記算出されたパワースペクトルに前記歩行周期の検出のための閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記閾値以上のパワースペクトルのピークを検出するピーク検出ステップと、
前記ピーク検出ステップにおいて検出されるピークに対応するピーク周波数から、前記歩行周期を検出する歩行周期検出ステップとを含む
ことを特徴とする歩行周期検出方法。
A walking cycle detection method for use in a walking cycle detection device for detecting a walking cycle during walking of a subject,
Acceleration detection step for detecting at least the acceleration in the vertical direction or the front-rear direction during walking of the subject;
A frequency analysis of the acceleration detected in the acceleration detection step to calculate a power spectrum;
A threshold setting step for setting a threshold for detection of the walking cycle in the calculated power spectrum;
A peak detection step for detecting a peak of the power spectrum equal to or greater than the threshold;
A walking cycle detection step of detecting the walking cycle from a peak frequency corresponding to the peak detected in the peak detection step.
前記歩行周期検出ステップにおいては、前記ピーク検出ステップにおいて検出されるピークに対応する前記ピーク周波数の数に応じて、前記歩行周期の検出方法を変更する
ことを特徴とする請求項15記載の歩行周期検出方法。
The walking cycle detection step according to claim 15, wherein, in the walking cycle detection step, the detection method of the walking cycle is changed according to the number of the peak frequencies corresponding to the peaks detected in the peak detection step. Detection method.
被験者の歩行時の歩行周期を検出する歩行周期検出方法に用いるプログラムであって、
前記被験者の歩行時において、少なくとも上下方向又は前後方向の加速度を検出する加速度検出ステップと、
前記加速度検出ステップにおいて検出される前記加速度を周波数解析して、パワースペクトルを算出する算出ステップと、
前記算出されたパワースペクトルに前記歩行周期の検出のための閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記閾値以上のパワースペクトルのピークを検出するピーク検出ステップと、
前記ピーク検出ステップにおいて検出されるピークに対応するピーク周波数から、前記歩行周期を検出する歩行周期検出ステップとを含む
ことを特徴とするプログラム。
A program used for a walking cycle detection method for detecting a walking cycle during walking of a subject,
Acceleration detection step for detecting at least the acceleration in the vertical direction or the front-rear direction during walking of the subject;
A frequency analysis of the acceleration detected in the acceleration detection step to calculate a power spectrum;
A threshold setting step for setting a threshold for detection of the walking cycle in the calculated power spectrum;
A peak detection step for detecting a peak of the power spectrum equal to or greater than the threshold;
A walking cycle detection step of detecting the walking cycle from a peak frequency corresponding to the peak detected in the peak detection step.
前記歩行周期検出ステップにおいては、前記ピーク検出ステップにおいて検出されるピークに対応する前記ピーク周波数の数に応じて、前記歩行周期の検出方法を変更する
ことを特徴とする請求項17記載のプログラム。
The program according to claim 17, wherein in the walking cycle detection step, the walking cycle detection method is changed according to the number of the peak frequencies corresponding to the peaks detected in the peak detection step.
JP2004166282A 2004-06-03 2004-06-03 Walking period detecting apparatus Pending JP2005342254A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004166282A JP2005342254A (en) 2004-06-03 2004-06-03 Walking period detecting apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004166282A JP2005342254A (en) 2004-06-03 2004-06-03 Walking period detecting apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005342254A true JP2005342254A (en) 2005-12-15

Family

ID=35495154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004166282A Pending JP2005342254A (en) 2004-06-03 2004-06-03 Walking period detecting apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005342254A (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008027429A (en) * 2006-06-19 2008-02-07 Adc Technology Kk Motion detector, position relation detector, physical activity load detector, and portable monitor
JP2009285273A (en) * 2008-05-30 2009-12-10 National Institute Of Information & Communication Technology Motor function evaluating device, motor function evaluating method and program
EP2250964A1 (en) 2009-05-12 2010-11-17 Oki Electric Industry Co., Ltd. Motion analysis device, program and method thereof and motion analysis system
JP2012245211A (en) * 2011-05-30 2012-12-13 Honda Motor Co Ltd Walking state estimating device and walking assist device using the same
JP2013059489A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Toshiba Corp Apparatus for evaluating walking
JP2014520605A (en) * 2011-07-01 2014-08-25 ナイキ インターナショナル リミテッド A method for measuring athletic activity using sensors
US9119762B2 (en) 2011-05-30 2015-09-01 Honda Motor Co., Ltd. Walking assist device, walking assist method, walking state estimating device and walking state estimating method
JP2017029686A (en) * 2015-07-30 2017-02-09 学校法人近畿大学 Walking evaluation device and collection method of data which becomes indicator of evaluation of walking
JP2017042380A (en) * 2015-08-27 2017-03-02 カシオ計算機株式会社 Electronic apparatus, control method thereof, and control program
JP2017205137A (en) * 2016-05-16 2017-11-24 学校法人近畿大学 Walking evaluation device and method for collecting data used as guide for evaluating walking
JPWO2017179090A1 (en) * 2016-04-11 2019-01-24 富士通株式会社 Information processing apparatus, information processing method, and information processing program
WO2020226183A1 (en) * 2019-05-08 2020-11-12 学校法人慶應義塾 Method for acquiring diagnosis assistance index for knee osteoarthritis, index, diagnosis assistance program, and wearable device
WO2021157026A1 (en) * 2020-02-06 2021-08-12 株式会社竹中土木 Determination device and posture control device
WO2022201884A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-29 カシオ計算機株式会社 Information processing device, measurement device, information processing method, and program

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008027429A (en) * 2006-06-19 2008-02-07 Adc Technology Kk Motion detector, position relation detector, physical activity load detector, and portable monitor
JP2009285273A (en) * 2008-05-30 2009-12-10 National Institute Of Information & Communication Technology Motor function evaluating device, motor function evaluating method and program
EP2250964A1 (en) 2009-05-12 2010-11-17 Oki Electric Industry Co., Ltd. Motion analysis device, program and method thereof and motion analysis system
JP2012245211A (en) * 2011-05-30 2012-12-13 Honda Motor Co Ltd Walking state estimating device and walking assist device using the same
US9119762B2 (en) 2011-05-30 2015-09-01 Honda Motor Co., Ltd. Walking assist device, walking assist method, walking state estimating device and walking state estimating method
JP2014520605A (en) * 2011-07-01 2014-08-25 ナイキ インターナショナル リミテッド A method for measuring athletic activity using sensors
JP2013059489A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Toshiba Corp Apparatus for evaluating walking
JP2017029686A (en) * 2015-07-30 2017-02-09 学校法人近畿大学 Walking evaluation device and collection method of data which becomes indicator of evaluation of walking
JP2017042380A (en) * 2015-08-27 2017-03-02 カシオ計算機株式会社 Electronic apparatus, control method thereof, and control program
US10362620B2 (en) 2015-08-27 2019-07-23 Casio Computer Co., Ltd. Electronic device, method for controlling same and computer-readable storage medium storing control program
JPWO2017179090A1 (en) * 2016-04-11 2019-01-24 富士通株式会社 Information processing apparatus, information processing method, and information processing program
JP2017205137A (en) * 2016-05-16 2017-11-24 学校法人近畿大学 Walking evaluation device and method for collecting data used as guide for evaluating walking
WO2020226183A1 (en) * 2019-05-08 2020-11-12 学校法人慶應義塾 Method for acquiring diagnosis assistance index for knee osteoarthritis, index, diagnosis assistance program, and wearable device
WO2021157026A1 (en) * 2020-02-06 2021-08-12 株式会社竹中土木 Determination device and posture control device
JPWO2021157026A1 (en) * 2020-02-06 2021-08-12
EP4101376A4 (en) * 2020-02-06 2023-06-21 Takenaka Civil Engineering&Construction Co., Ltd. Determination device and posture control device
JP7370021B2 (en) 2020-02-06 2023-10-27 株式会社竹中土木 Determination device and attitude control device
WO2022201884A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-29 カシオ計算機株式会社 Information processing device, measurement device, information processing method, and program
JP2022146292A (en) * 2021-03-22 2022-10-05 カシオ計算機株式会社 Information processing device, measurement device, information processing method and program
JP7264183B2 (en) 2021-03-22 2023-04-25 カシオ計算機株式会社 Information processing device, measuring device, information processing method and program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yoneyama et al. Accelerometry-Based gait analysis and its application to parkinson's disease assessment—Part 2: A new measure for quantifying walking behavior
US10335080B2 (en) Biomechanical activity monitoring
CA2882453C (en) Method to determine physical properties of the ground, foot-worn sensor therefore, and method to advise a user of a risk of falling based thereon
US9149222B1 (en) Enhanced system and method for assessment of disequilibrium, balance and motion disorders
Bachlin et al. Wearable assistant for Parkinson’s disease patients with the freezing of gait symptom
US9526946B1 (en) Enhanced system and method for vibrotactile guided therapy
US20070073514A1 (en) Walking analyzer
JP2010005033A (en) Walking motion analyzer
KR102133933B1 (en) Method for walking assist, and device operating the same
JP5310542B2 (en) Exercise state detection device, exercise state detection program, exercise state detection method
JP2005342254A (en) Walking period detecting apparatus
Hua et al. Monitoring insole (MONI): A low power solution toward daily gait monitoring and analysis
JP4504071B2 (en) Body motion analysis device
JP2008067892A (en) Apparatus and program for analyzing living body
US20190320944A1 (en) Biomechanical activity monitoring
JP2016144598A (en) Motor function diagnostic device, method, and program
KR102022942B1 (en) The Method of predicting IVLR(instantaneous vertical loading rate) and apparatus for quantifying risk of gait injury using it
JP2021504026A5 (en)
JP2003006608A (en) Walk detector
JP5912807B2 (en) Load measurement system
JP2017158909A (en) Walking evaluation aid and terminal and system thereof
Qin et al. A smart phone based gait monitor system
WO2022163171A1 (en) Exercise support device, exercise support method, exercise support system, and program
US20230414131A1 (en) Wireless and retrofittable in-shoe system for real-time estimation of kinematic and kinetic gait parameters
US20210059566A1 (en) Step Analysis Device