DE112014002347T5

DE112014002347T5 - Ganghaltungsmesser und Programm

Info

Publication number: DE112014002347T5
Application number: DE112014002347.7T
Authority: DE
Inventors: Yumi Kitamura; Takeshi Kubo; Yuki Takano
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2016-01-21
Also published as: JP6075198B2; US20160045140A1; JP2014217691A; CN105120749B; CN105120749A; WO2014181601A1; US10667726B2

Abstract

Ein Ganghaltungsmesser (100), der eine Ganghaltung eines Messsubjekts bewertet, weist ein Akzelerometer (112), das an einer Mittellinie des Taillenbereichs des Messsubjekts befestigt ist, und eine Recheneinheit (110) auf. Die Recheneinheit (110) berechnet einen Z-Merkmalsbetrag und einen X-Merkmalsbetrag als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen Auf-Ab- und Vor-Zurück-Achsenrichtungsakzelerationen des Taillenbereichs in einer linksbeinigen Referenzperiode sowie Auf-Ab- und Vor-Zurück-Achsenrichtungsakzelerationen des Taillenbereichs in einer rechtsbeinigen Referenzperiode mit Hilfe einer sich zeitlich ändernden Wellenform in Drei-Achsen-Akzelerationen, die durch das Akzelerometer ausgegeben werden, und berechnet einen Y-Merkmalsbetrag als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen einer Verschiebung einer Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode und einer Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode durch Ermitteln einer Integration zweiter Ordnung der Links-Rechts-Achsenakzeleration, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Ganghaltungsmesser und betrifft insbesondere einen Ganghaltungsmesser, der quantitativ bewertet, ob die Ganghaltung einer Person eine korrekte Haltung ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Programm zum Veranlassen, dass ein Computer ein Verfahren abarbeitet, das quantitativ bewertet, ob die Ganghaltung einer Person eine korrekte Haltung ist.
Stand der Technik
Als diese Art von Gerät wurde eine Detektionsvorrichtung für das Körperbewegungsgleichgewicht vorgeschlagen, die ein Links-Rechts-Gleichgewicht in den Aktionen eines sich bewegenden Messsubjekts auf der Grundlage einer Ausgabe von einem am Taillenbereich des Messsubjekts befestigten Akzelerometer (Beschleunigungsmesser) bezogen auf eine Akzeleration in vertikaler Richtung und/oder eine Akzeleration in Links-Rechts-Richtung detektiert, was beispielsweise in der Patentliteratur 1 ( JP 2010-119500 A ) offenbart ist.
Weiterhin offenbart beispielsweise die Patentliteratur 2 ( JP 2010-268968 A ) eine Bestimmungsvorrichtung für die Körperbewegung, die auf der Grundlage einer Ausgabe von einem am Rumpfbereich einer Person befestigten Akzelerometer bewertet, ob ein Ungleichgewicht im Gang der Person im Hinblick auf die Links-Rechts-Richtung (eine horizontale Seitwärtsrichtung relativ zur Gangbewegungsrichtung) vorliegt. Diese Vorrichtung ermittelt eine Differenz zwischen einer Schrittweite, wenn die Person einen Schritt mit dem rechten Bein macht, und einer Schrittweite, wenn die Person einen Schritt mit dem linken Bein macht, anhand von Ausgaben des Akzelerometers bezüglich einer Akzeleration in vertikaler Richtung und einer Akzeleration in Links-Rechts-Richtung und bewertet die Qualität des Links-Rechts-Gleichgewichts des Gangs der Person auf der Grundlage der Größe der Differenz zwischen diesen Schrittweiten.
Zusätzlich offenbart beispielsweise die Patentliteratur 3 ( JP 2011-251013 A ) ein mobiles elektronisches Gerät, das einen Bewegungsbetrag in Auf-Ab-Achsenrichtung und einen Bewegungsbetrag in Links-Rechts-Achsenrichtung eines Messsubjekts auf der Grundlage von Ausgaben von einem am Taillenbereich des Messsubjekts befestigten Akzelerometer berechnet und eine Ganghaltung des Messsubjekts auf der Grundlage dieser Bewegungsbeträge bewertet.
Außerdem offenbart beispielsweise die Nichtpatentliteratur 1 (Matsubara, J., et al, ”Gait analysis focusing on gait balance for preventing falls,” 70th (2008) National Conference Presentation and Article Collection (4), Information Processing Society of Japan, 13. März 2008, S. 4-785–4-786) ein Verfahren zur Bewertung einer Links-Rechts-Differenz der Art und Weise, wie der Schwerpunkt eines Körpers schwankt, anhand der Links-Rechts-Differenz, die in mehreren Ausgaben von mehreren Akzelerometern auftritt, die am Taillenbereich und an beiden Knöcheln eines Messsubjekts befestigt sind.
Liste der Zitate
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2010-119500 A
Patentliteratur 2: JP 2010-268968 A
Patentliteratur 3: JP 2011-251013 A

Nichtpatentliteratur

Nichtpatentliteratur 1: Matsubara, J., et al, ”Gait analysis focusing on gait balance for preventing falls,” 70th (2008) National Conference Presentation and Article Collection (4), Information Processing Society of Japan, 13. März 2008, S. 4-785–4-786

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Obwohl diese früheren Vorrichtungen bestimmen können, ob eine Links-Rechts-Bewegungsdifferenz beim Gehen vorliegt (eine Differenz zwischen einem Vorgang, bei dem das linke Bein als Standbein wirkt, und einem Vorgang, bei dem das rechte Bein als Standbein wirkt), sind die Vorrichtungen aber unfähig, detailliert anzugeben, wie eine Aufschlüsselung des Links-Rechts-Gleichgewichts bei Gehvorgängen aussieht.
Obwohl ein Benutzer also wissen kann, dass eine Links-Rechts-Differenz bei Gehvorgängen vorliegt, kann der Benutzer in Unkenntnis über seine Ganghaltung und/oder darüber sein, welche Art von Links-Rechts-Differenz in seinen Gehvorgängen vorliegt, und ist somit bisher unfähig, Empfehlungen zu erhalten, die zur Verbesserung seines Gangs von Nutzen sind.
Folglich stellt ein Aspekt der Erfindung eine Vorrichtung bereit, die spezifischer die Art und Weise angeben kann, wie eine Links-Rechts-Differenz in Gehvorgängen eines Messsubjekts auftritt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt ein Computerprogramm bereit, das spezifischer die Art und Weise angeben kann, wie eine Links-Rechts-Differenz in Gehvorgängen eines Messsubjekts auftritt.
Problemlösung
Zur Lösung der o. g. Probleme ist ein Ganghaltungsmesser gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Ganghaltungsmesser, der eine Ganghaltung eines Messsubjekts bewertet und aufweist: ein Akzelerometer, das an einer Mittellinie des Taillenbereichs des Messsubjekts befestigt ist und der eine Akzeleration jeweils in Auf-Ab-Achsen-, Links-Rechts-Achsen- und Vor-Zurück-Achsenrichtung ausgibt; und eine Recheneinheit, die einen Z-Merkmalsbetrag als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen einer Auf-Ab-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in einer linksbeinigen Referenzperiode, in der ein Körper durch ein linkes Bein abgestützt wird, und einer Auf-Ab-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in einer rechtsbeinigen Referenzperiode, in der der Körper durch ein rechtes Bein abgestützt wird, mit Hilfe einer sich zeitlich ändernden Wellenform in der Auf-Ab-Achsenakzeleration berechnet, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird, einen Y-Merkmalsbetrag als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen einer Verschiebung einer Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode und einer Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode durch Ermitteln einer Integration zweiter Ordnung der Links-Rechts-Achsenakzeleration berechnet, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird, und einen X-Merkmalsbetrag als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen einer Vor-Zurück-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode und einer Vor-Zurück-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode mit Hilfe einer sich zeitlich ändernden Wellenform in der Vor-Zurück-Achsenakzeleration berechnet, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird.
In der Beschreibung bezeichnet „linksbeinige Referenzperiode” eine Periode, die einem einzelnen Schritt eines Gehzyklus entspricht, und bezeichnet insbesondere eine Periode, die mit einem einzelnen Schritt gleichbedeutend ist, bei dem der Körper durch das linke Bein abgestützt wird. Insbesondere bezeichnet man beispielsweise eine Periode ab einem Zeitpunkt, zu dem die Ferse des linken Fußes, der vorgesetzt wurde, Kontakt mit einer Bewegungsoberfläche herstellt, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Ferse des als nächstes vorgesetzten rechten Fußes Kontakt mit der Bewegungsoberfläche herstellt, als „linksbeinige Referenzperiode”, wenngleich die Periode nicht darauf beschränkt ist. Ebenso bezeichnet „rechtsbeinige Referenzperiode” eine Periode, die einem einzelnen Schritt eines Gehzyklus entspricht, und bezeichnet insbesondere eine Periode, die mit einem einzelnen Schritt gleichbedeutend ist, bei dem der Körper durch das rechte Bein abgestützt wird. Insbesondere bezeichnet man beispielsweise eine Periode ab einem Zeitpunkt, zu dem die Ferse des rechten Fußes, der vorgesetzt wurde, Kontakt mit einer Bewegungsoberfläche herstellt, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Ferse des als nächstes vorgesetzten linken Fußes Kontakt mit der Bewegungsoberfläche herstellt, als „rechtsbeinige Referenzperiode”, wenngleich die Periode nicht darauf beschränkt ist. Weiterhin werden in der Beschreibung die „linksbeinige Referenzperiode” und die „rechtsbeinige Referenzperiode” einfach als „Referenzperioden” bezeichnet, wenn nicht speziell notwendig ist, ausdrücklich anzugeben, welches Bein das Standbein ist.
In der Beschreibung unterstellt die Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie Verschiebung nach links (einer Plusseite) oder nach rechts (einer Minusseite), wenn eine Ganglinie, an der das Messsubjekt entlang geht, als null angenommen wird.
Im Ganghaltungsmesser gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist das Akzelerometer an der Mittellinie des Taillenbereichs des Messsubjekts befestigt und gibt eine Akzeleration jeweils in Auf-Ab-Achsen-, Links-Rechts-Achsen- und Vor-Zurück-Achsenrichtung aus. Die Recheneinheit berechnet den Z-Merkmalsbetrag als Angabe des Grads der Differenz zwischen der Auf-Ab-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode, in der ein Körper durch das linke Bein abgestützt wird, und der Auf-Ab-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode, in der der Körper durch das rechte Bein abgestützt wird, mit Hilfe der sich zeitlich ändernden Wellenform in der Auf-Ab-Achsenakzeleration, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird. Außerdem berechnet die Recheneinheit den Y-Merkmalsbetrag als Angabe des Grads der Differenz zwischen der Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode und der Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode durch Ermitteln einer Integration zweiter Ordnung der Links-Rechts-Achsenakzeleration, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird. Weiterhin berechnet die Recheneinheit den X-Merkmalsbetrag als Angabe des Grads der Differenz zwischen der Vor-Zurück-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode und der Vor-Zurück-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode mit Hilfe der sich zeitlich ändernden Wellenform in der Vor-Zurück-Achsenakzeleration, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird. Folglich kann der Grad, in dem Links-Rechts-Differenzen entlang jeder der drei orthogonalen Achsenrichtungen auftreten, auf der Grundlage des Z-Merkmalsbetrags, des Y-Merkmalsbetrags und des X-Merkmalsbetrags detailliert angegeben werden. Insbesondere sind der Z-Merkmalsbetrag und der X-Merkmalsbetrag jeweils Beträge als Angabe von Akzelerationsdifferenzen zwischen der linksbeinigen Referenzperiode und der rechtsbeinigen Referenzperiode und können daher eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Auf-Ab-Achsenrichtung bzw. eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Vor-Zurück-Achsenrichtung geeignet angeben. Weiterhin ist der Y-Merkmalsbetrag ein Betrag als Angabe einer Differenz der Trajektorienverschiebung zwischen der linksbeinigen Referenzperiode und der rechtsbeinigen Referenzperiode und kann daher eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Links-Rechts-Achsenrichtung geeignet angeben.
Ein Ganghaltungsmesser gemäß einer Ausführungsform weist ferner eine Bewertungseinheit auf, die den Z-Merkmalsbetrag mit einer voreingestellten ersten Referenz vergleicht und stufenweise eine erste Differenz bewertet, die eine Schwankungsdifferenz in Auf-Ab-Achsenrichtung ist, die durch eine Disparität in Standbeinen verursacht ist, den Y-Merkmalsbetrag mit einer voreingestellten zweiten Referenz vergleicht und stufenweise eine zweite Differenz bewertet, die eine Schwankungsdifferenz in Links-Rechts-Achsenrichtung ist, die durch eine Disparität in Standbeinen verursacht ist, und den X-Merkmalsbetrag mit einer voreingestellten dritten Referenz vergleicht und stufenweise eine dritte Differenz bewertet, die eine Schwankungsdifferenz in Vor-Zurück-Achsenrichtung ist, die durch eine Disparität in Standbeinen verursacht ist.
Im Ganghaltungsmesser gemäß dieser Ausführungsform vergleicht die Bewertungseinheit den Z-Merkmalsbetrag mit der voreingestellten ersten Referenz und bewertet stufenweise die erste Differenz, die eine Schwankungsdifferenz in Auf-Ab-Achsenrichtung ist, die durch eine Disparität in den Standbeinen verursacht ist. Zusätzlich vergleicht die Bewertungseinheit den Y-Merkmalsbetrag mit der voreingestellten zweiten Referenz und bewertet stufenweise die zweite Differenz, die eine Schwankungsdifferenz in Links-Rechts-Achsenrichtung ist, die durch eine Disparität in Standbeinen verursacht ist. Weiterhin vergleicht die Bewertungseinheit den X-Merkmalsbetrag mit der voreingestellten dritten Referenz und bewertet stufenweise die dritte Differenz, die eine Schwankungsdifferenz in Vor-Zurück-Achsenrichtung ist, die durch eine Disparität in Standbeinen verursacht ist. Folglich können die erste Differenz als Ausdruck der Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Auf-Ab-Achsenrichtung, die zweite Differenz als Ausdruck der Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Links-Rechts-Achsenrichtung und die dritte Differenz als Ausdruck der Links-Rechts-Differenz in Vor-Zurück-Achsenrichtung jeweils stufenweise angegeben werden.
Ein Ganghaltungsmesser gemäß einer Ausführungsform weist ferner eine Benachrichtigungseinheit auf, die eine Benachrichtigung über Ergebnisse der Bewertungen vornimmt, die durch die Bewertungseinheit durchgeführt werden.
Mit dem Ganghaltungsmesser gemäß dieser Ausführungsform kann ein Benutzer in Kenntnis über jede der stufenweisen Links-Rechts-Differenzen beim Schwanken der Taille entlang jeder der drei orthogonalen Achsenrichtungen sein.
Ferner weist ein Ganghaltungsmesser gemäß einer Ausführungsform eine Speichereinheit auf, die speichert: ein erstes Standbild oder einen ersten Film als Angabe einer Ganghaltung, bei der die Differenz des Schwankens in Auf-Ab-Achsenrichtung, die durch die Disparität in den Standbeinen verursacht ist, größer als die erste Referenz ist, ein zweites Standbild oder einen zweiten Film als Angabe einer Ganghaltung, bei der die Differenz des Schwankens in Links-Rechts-Achsenrichtung, die durch die Disparität in den Standbeinen verursacht ist, größer als die zweite Referenz ist, und ein drittes Standbild oder einen dritten Film als Angabe einer Ganghaltung, bei der die Differenz des Schwankens in Vor-Zurück-Achsenrichtung, die durch die Disparität in den Standbeinen verursacht ist, größer als die dritte Differenz ist; die Benachrichtigungseinheit nimmt eine Benachrichtigung mit Hilfe des ersten Standbilds oder Films darüber vor, dass die Links-Rechts-Differenz beim Auf-Ab-Schwanken des Taillenbereichs hoch ist, wenn die Bewertungseinheit bewertet hat, dass die erste Differenz größer als die erste Referenz ist, nimmt eine Benachrichtigung mit Hilfe des zweiten Standbilds oder Films darüber vor, dass die Links-Rechts-Differenz beim Links-Rechts-Schwanken des Taillenbereichs hoch ist, wenn die Bewertungseinheit bewertet hat, dass die zweite Differenz größer als die zweite Referenz ist, und nimmt eine Benachrichtigung mit Hilfe des dritten Standbilds oder Films darüber vor, dass die Links-Rechts-Differenz beim Vor-Zurück-Schwanken des Taillenbereichs hoch ist, wenn die Bewertungseinheit bewertet hat, dass die dritte Differenz größer als die dritte Referenz ist.
Mit dem Ganghaltungsmesser gemäß dieser Ausführungsform kann der Benutzer über Bilder visuell in Kenntnis über jede der Links-Rechts-Differenzen beim Schwanken der Taille entlang jeder der drei orthogonalen Achsenrichtungen sein.
In einem Ganghaltungsmesser gemäß einer Ausführungsform weist das erste Standbild oder der erste Film, das (der) in der Speichereinheit gespeichert ist, ein Bild der Ganghaltung auf, das die Links-Rechts-Differenz des Auf-Ab-Schwankens des Taillenbereichs stärker gegenüber der Ganghaltung übertreibt, bei der die erste Differenz etwa gleich der ersten Referenz ist, das zweite Standbild oder der zweite Film, das (der) in der Speichereinheit gespeichert ist, weist ein Bild der Ganghaltung auf, das die Links-Rechts-Differenz des Links-Rechts-Schwankens des Taillenbereichs stärker gegenüber der Ganghaltung übertreibt, bei der die zweite Differenz etwa gleich der zweiten Referenz ist, und das dritte Standbild oder der dritte Film, das (der) in der Speichereinheit gespeichert ist, weist ein Bild der Ganghaltung auf, das die Links-Rechts-Differenz des Vor-Zurück-Schwankens des Taillenbereichs stärker gegenüber der eigentlichen Ganghaltung übertreibt, bei der die dritte Differenz etwa gleich der dritten Referenz ist.
Mit dem Ganghaltungsmesser gemäß dieser Ausführungsform kann der Benutzer visuell in Kenntnis über jede der Links-Rechts-Differenzen beim Schwanken der Taille entlang jeder der drei orthogonalen Achsenrichtungen über Bilder sein, in denen die Links-Rechts-Differenz gegenüber der eigentlichen Links-Rechts-Differenz stärker übertrieben ist. Dadurch ist es für den Benutzer leichter, Merkmale der Links-Rechts-Differenzen beim Gehen zu verstehen.
In einem Ganghaltungsmesser gemäß einer Ausführungsform ermittelt die Recheneinheit den Z-Merkmalsbetrag mit Hilfe eines Absolutwerts einer Differenz zwischen einem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in der linksbeinigen Referenzperiode und einem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode, die Recheneinheit ermittelt den Y-Merkmalsbetrag mit Hilfe eines Absolutwerts einer Differenz zwischen einer maximalen Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie in der linksbeinigen Referenzperiode und einer maximalen Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode, und die Recheneinheit ermittelt den X-Merkmalsbetrag mit Hilfe eines Absolutwerts einer Differenz zwischen einem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der linksbeinigen Referenzperiode und einem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode.
In der Beschreibung unterstellt „maximale Verschiebung einer Trajektorie” einen linksseitigen (plusseitigen) und rechtsseitigen (minusseitigen) Absolutwert.
Mit dem Ganghaltungsmesser gemäß dieser Ausführungsform kann jede der Links-Rechts-Differenzen beim Schwanken des Taillenbereichs entlang jeder der drei orthogonalen Achsenrichtungen über extrem einfache Berechnungen ermittelt werden. Folglich kann der Ganghaltungsmesser schnelle Bewertungen mit einem extrem kleinen Maß von Verarbeitungsressourcen vornehmen.
In einem Ganghaltungsmesser gemäß einer Ausführungsform ermittelt für jede von vier oder mehr aufeinanderfolgenden linksbeinigen Referenzperioden und rechtsbeinigen Referenzperioden, die abwechselnd auftreten, die Recheneinheit den Absolutwert der Differenz zwischen dem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode und ermittelt danach den Z-Merkmalsbetrag mit Hilfe eines Mittelwerts der mehreren Absolutwerte der Differenzen, die ermittelt wurden, ermittelt den Absolutwert der Differenz zwischen der maximalen Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie in der linksbeinigen Referenzperiode und der maximalen Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode und ermittelt danach den Y-Merkmalsbetrag mit Hilfe eines Mittelwerts der mehreren Absolutwerte der Differenzen, die ermittelt wurden, und ermittelt den Absolutwert der Differenz zwischen dem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode und ermittelt danach den X-Merkmalsbetrag mit Hilfe eines Mittelwerts der mehreren Absolutwerte der Differenzen, die ermittelt wurden.
Mit dem Ganghaltungsmesser gemäß dieser Ausführungsform wird jede der Links-Rechts-Differenzen beim Schwanken der Taille entlang jeder der drei orthogonalen Achsenrichtungen mit Hilfe einer Akzeleration oder eines Bewegungsbetrags über mehrere Schritte hinweg ermittelt. Folglich kann der Ganghaltungsmesser Bewertungen stabiler vornehmen.
In einem Ganghaltungsmesser gemäß einer Ausführungsform bewertet die Bewertungseinheit die Links-Rechts-Differenz beim Auf-Ab-Schwanken des Taillenbereichs über drei oder mehr Stufen, wobei sie zusätzlich zur ersten Referenz mehrere voreingestellte erste Teilreferenzen verwendet, die sich von der ersten Referenz unterscheiden, bewertet die Links-Rechts-Differenz beim Links-Rechts-Schwanken des Taillenbereichs über drei oder mehr Stufen, wobei sie zusätzlich zur zweiten Referenz mehrere voreingestellte zweite Teilreferenzen verwendet, die sich von der zweiten Referenz unterscheiden, und bewertet die Links-Rechts-Differenz beim Vor-Zurück-Schwanken des Taillenbereichs über drei oder mehr Stufen, wobei sie zusätzlich zur dritten Referenz mehrere voreingestellte dritte Teilreferenzen verwendet, die sich von der dritten Referenz unterscheiden.
Mit dem Ganghaltungsmesser gemäß dieser Ausführungsform wird der Grad jeder der Links-Rechts-Differenzen beim Schwanken der Taille entlang jeder der drei orthogonalen Achsenrichtungen über drei oder mehr Stufen mit Hilfe einer Akzeleration oder eines Bewegungsbetrags über mehrere Schritte hinweg bewertet. Folglich kann der Benutzer in Kenntnis über die Links-Rechts-Differenz beim Schwanken seines Taillenbereichs entlang jeder Achse über mehrere Stufen sein.
In einem Ganghaltungsmesser gemäß einer Ausführungsform bewertet die Bewertungseinheit die Ganghaltung des Messsubjekts als eine ohne eine Links-Rechts-Differenz, wenn die erste Differenz gleich oder kleiner als die erste Referenz ist, die zweite Differenz gleich oder kleiner als die zweite Referenz ist und die dritte Differenz gleich oder kleiner als die dritte Referenz ist, und die Bewertungseinheit bewertet die Ganghaltung des Messsubjekts als eine mit einer Links-Rechts-Differenz, wenn die erste Differenz größer als die erste Referenz ist, die zweite Differenz größer als die zweite Referenz ist oder die dritte Differenz größer als die dritte Referenz ist.
Mit dem Ganghaltungsmesser gemäß dieser Ausführungsform wird die Ganghaltung als eine mit einer Links-Rechts-Differenz bewertet, wenn eine größere Links-Rechts-Differenz als die Referenz beim Schwanken des Taillenbereichs entlang einer der drei Achsen vorliegt. Folglich kann der Benutzer leicht wissen, ob eine Links-Rechts-Differenz beim Gehen vorliegt.
Ein Programm gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Programm zum Veranlassen, dass ein Computer ein Verfahren zur Bewertung einer Ganghaltung eines Messsubjekts abarbeitet, wobei das Verfahren aufweist: einen Schritt des Erhaltens einer Ausgabe einer Akzeleration jeweils in Auf-Ab-Achsen-, Links-Rechts-Achsen- und Vor-Zurück-Achsenrichtung von einem Akzelerometer, das an einer Mittellinie des Taillenbereichs des Messsubjekts befestigt ist; und einen Schritt des Berechnens eines Z-Merkmalsbetrags als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen einer Auf-Ab-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in einer linksbeinigen Referenzperiode, in der ein Körper durch ein linkes Bein abgestützt wird, und einer Auf-Ab-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in einer rechtsbeinigen Referenzperiode, in der der Körper durch ein rechtes Bein abgestützt wird, mit Hilfe einer sich zeitlich ändernden Wellenform in der Auf-Ab-Achsenakzeleration, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird, Berechnens eines Y-Merkmalsbetrags als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen einer Verschiebung einer Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode und einer Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode durch Ermitteln einer Integration zweiter Ordnung der Links-Rechts-Achsenakzeleration, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird, und Berechnens eines X-Merkmalsbetrags als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen einer Vor-Zurück-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode und einer Vor-Zurück-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode mit Hilfe einer sich zeitlich ändernden Wellenform in der Vor-Zurück-Achsenakzeleration, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird.
Durch Abarbeiten dieses Programms erhält der Computer zunächst die Ausgabe der Akzeleration jeweils in Auf-Ab-Achsen-, Links-Rechts-Achsen- und Vor-Zurück-Achsenrichtung vom Akzelerometer, das an der Mittellinie des Taillenbereichs des Messsubjekts befestigt ist. Danach berechnet der Computer den Z-Merkmalsbetrag als Angabe des Grads der Differenz zwischen der Auf-Ab-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in einer linksbeinigen Referenzperiode, in der der Körper durch das linke Bein abgestützt wird, und der Auf-Ab-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode, in der der Körper durch das rechte Bein abgestützt wird, mit Hilfe der sich zeitlich ändernden Wellenform in der Auf-Ab-Achsenakzeleration, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird, berechnet den Y-Merkmalsbetrag als Angabe des Grads der Differenz zwischen der Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode und der Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode durch Ermitteln einer Integration zweiter Ordnung der Links-Rechts-Achsenakzeleration, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird, und berechnet den X-Merkmalsbetrag als Angabe des Grads der Differenz zwischen der Vor-Zurück-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode und der Vor-Zurück-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode mit Hilfe der sich zeitlich ändernden Wellenform in der Vor-Zurück-Achsenakzeleration, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird. Folglich kann der Computer den Grad, in dem Links-Rechts-Differenzen entlang jeder der drei orthogonalen Achsenrichtungen erscheinen, auf der Grundlage des Z-Merkmalsbetrags, des Y-Merkmalsbetrags und des X-Merkmalsbetrags detailliert angeben. Insbesondere sind der Z-Merkmalsbetrag und der X-Merkmalsbetrag jeweils Beträge als Angabe von Akzelerationsdifferenzen zwischen der linksbeinigen Referenzperiode und der rechtsbeinigen Referenzperiode und können daher eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Auf-Ab-Achsenrichtung und eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Vor-Zurück-Achsenrichtung geeignet angeben. Weiterhin ist der Y-Merkmalsbetrag ein Betrag als Angabe einer Differenz der Trajektorienverschiebung zwischen der linksbeinigen Referenzperiode und der rechtsbeinigen Referenzperiode und kann daher eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Links-Rechts-Achsenrichtung geeignet angeben.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Wie aus der vorstehenden Darstellung hervorgeht, kann mit dem Ganghaltungsmesser gemäß einem Aspekt der Erfindung detailliert angegeben werden, welche Art von Links-Rechts-Differenz in den Gehvorgängen eines Messsubjekts auftritt.
Indem weiterhin ein Computer veranlasst wird, ein Programm gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung abzuarbeiten, kann detailliert angegeben werden, welche Art von Links-Rechts-Differenz in den Gehvorgängen eines Messsubjekts auftritt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm einer Systemkonfiguration eines Ganghaltungsmessers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine Darstellung einer Blockkonfiguration eines Aktivitätsmessers, der Teil des Systems des Ganghaltungsmessers bildet.
3 ist eine Darstellung einer Blockkonfiguration eines Smartphones, das Teil des Systems des Ganghaltungsmessers bildet.
4A ist eine Darstellung des Aktivitätsmessers, der an einem Messsubjekt befestigt ist. 4B ist eine Darstellung einer X-Achse (einer Vor-Zurück-Achse), einer Y-Achse (einer Links-Rechts-Achse) und einer Z-Achse (einer Auf-Ab-Achse).
5 ist eine Darstellung eines Beispiels (im Zeitbereich) für eine Auf-Ab-Achsenakzeleration, die durch ein an der Lende einer Person befestigtes Akzelerometer gemessen wird, während die Person geht, und einer Beziehung zwischen einer Referenzperiode in Entsprechung zu einem Schritt eines Gehzyklus und einem Schritt des Gangs.
6A ist eine Darstellung eines Beispiels für Gehvorgänge einer Person, wenn keine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Auf-Ab-Achsenrichtung des Körpers der Person beim Gehen vorliegt, 6B zeigt ein Beispiel für eine Wellenform der Auf-Ab-Achsenakzeleration, die auftritt, wenn das Messsubjekt gemäß 6A geht, 6C ist eine Darstellung eines Beispiels für Gehvorgänge einer Person, wenn eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Auf-Ab-Achsenrichtung des Körpers der Person beim Gehen vorliegt, und 6D zeigt ein Beispiel für eine Wellenform der Auf-Ab-Achsenakzeleration, die auftritt, wenn das Messsubjekt gemäß 6C geht.
7A ist eine Darstellung eines Beispiels für Gehvorgänge einer Person, wenn keine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Links-Rechts-Achsenrichtung des Körpers der Person beim Gehen vorliegt, 7B zeigt ein Beispiel für eine Trajektorienwellenform für die Links-Rechts-Achsenrichtung, die auftritt, wenn das Messsubjekt gemäß 7A geht, 7C ist eine Darstellung eines Beispiels für Gehvorgänge einer Person, wenn eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Links-Rechts-Achsenrichtung des Körpers der Person beim Gehen vorliegt, und 7D zeigt ein Beispiel für eine Trajektorienwellenform für die Links-Rechts-Achsenrichtung, die auftritt, wenn das Messsubjekt gemäß 7C geht.
8A ist eine Darstellung eines Beispiels für Gehvorgänge einer Person, wenn keine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Vor-Zurück-Achsenrichtung des Körpers der Person beim Gehen vorliegt, 8B zeigt ein Beispiel für eine Wellenform der Vor-Zurück-Achsenakzeleration, die auftritt, wenn das Messsubjekt gemäß 8A geht, 8C ist eine Darstellung eines Beispiels für Gehvorgänge einer Person, wenn eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Vor-Zurück-Achsenrichtung des Körpers der Person beim Gehen vorliegt, und 8D zeigt ein Beispiel für eine Wellenform der Vor-Zurück-Achsenakzeleration, die auftritt, wenn das Messsubjekt gemäß 8C geht.
9 ist eine Darstellung einer sich zeitlich ändernden Wellenform der Auf-Ab-Achsenakzeleration, die durch ein Akzelerometer ausgegeben wird.
10 ist eine Darstellung einer sich zeitlich ändernden Wellenform der Links-Rechts-Achsentrajektorie, die auf der Grundlage einer sich zeitlich ändernden Wellenform der Links-Rechts-Achsenakzeleration abgeleitet ist, die durch ein Akzelerometer ausgegeben wird.
11 ist eine Darstellung einer sich zeitlich ändernden Wellenform der Vor-Zurück-Achsenakzeleration, die durch ein Akzelerometer ausgegeben wird.
12 ist eine Darstellung eines Ablaufs von Operationen, die durch eine Steuereinheit des Aktivitätsmessers durchgeführt werden.
13 ist eine Darstellung eines Ablaufs eines Schätzverfahrens für das Links-Rechts-Gleichgewicht, das durch die Steuereinheit des Aktivitätsmessers durchgeführt wird.
14 ist eine Darstellung eines Beispiels für Bewertungsergebnisse für das dreiachsige Links-Rechts-Gleichgewicht und Kommentare für mehrere Messsubjekte.
15A und 15B sind Darstellungen von Beispielen für Filmeinzelbilder als Angabe einer Ganghaltung, bei der eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Auf-Ab-Achsenrichtung des Körpers einer Person beim Gehen vorliegt.
16A und 16B sind Darstellungen von Beispielen für Filmeinzelbilder als Angabe einer Ganghaltung, bei der eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Links-Rechts-Achsenrichtung des Körpers einer Person beim Gehen vorliegt.
17A und 17B sind Darstellungen von Beispielen für Filmeinzelbilder als Angabe einer Ganghaltung, bei der eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Vor-Zurück-Achsenrichtung des Körpers einer Person beim Gehen vorliegt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
1 zeigt eine Systemkonfiguration eines Ganghaltungsmessers (allgemein mit der Bezugszahl 1 bezeichnet) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Dieser Ganghaltungsmesser 1 verfügt über einen Aktivitätsmesser 100 und ein Smartphone 200. In diesem Beispiel können der Aktivitätsmesser 100 und das Smartphone 200 über BLE-Kommunikation (Bluetooth Low Energy, Bluetooth mit niedrigem Stromverbrauch gemäß der Definition in der Bluetooth Core Specification Ver. 4.0) miteinander kommunizieren.
Gemäß 2 verfügt der Aktivitätsmesser 100 über ein Gehäuse 100M und eine Steuereinheit 110, eine Schwingungseinheit 111, ein Akzelerometer (Beschleunigungsmesser) 112, einen Speicher 120, eine Bedieneinheit 130, eine Anzeigeeinheit 140, eine BLE-Kommunikationseinheit 180, eine Stromquelleneinheit 190 und eine Rücksetzeinheit 199, die im Gehäuse 100M vorgesehen sind.
Das Gehäuse 100M ist so ausgebildet, dass es eine Größe hat, die in den Handteller der Hand einer Person passt, so dass der Aktivitätsmesser 100 leicht getragen werden kann.
Die Schwingungseinheit 111 weist einen Quarzvibrator auf und gibt ein Taktsignal ab, das als Referenz für Operationszeiten im Aktivitätsmesser 100 dient. Die Schwingungseinheit 111 kann ein Modulchip sein, der als Taktgenerator fungiert.
Das Akzelerometer 112 detektiert Akzelerationen in jeder von drei Achsen (drei Richtungen), denen das Gehäuse 100M ausgesetzt wird, und gibt diese Akzelerationen zur Steuereinheit 110 aus. Das Akzelerometer 112 kann ein Drei-Achsen-Akzelerometer-Modulchip sein.
Der Speicher 120 verfügt über einen ROM (Lesespeicher) und einen RAM (Schreib-/Lesespeicher). Der ROM speichert Daten von Programmen zum Steuern des Aktivitätsmessers 100. Weiterhin speichert der RAM Konfigurationsdaten zum Konfigurieren verschiedener Arten von Funktionen des Aktivitätsmessers 100, Akzelerationsmessergebnisse, Daten von Rechenergebnissen usw. Der Speicher 120 kann eine Speichereinheit bilden, was später näher beschrieben wird.
Die Steuereinheit 110 verfügt über eine CPU (Zentraleinheit), die auf der Grundlage des o. g. Taktsignals arbeitet, und steuert die jeweiligen Einheiten des Aktivitätsmessers 100 (darunter des Speichers 120, der Anzeigeeinheit 140 und der BLE-Kommunikationseinheit 180) auf der Grundlage von Detektionssignalen vom Akzelerometer 112 in Übereinstimmung mit einem Programm zum Steuern des Aktivitätsmessers 100, das im Speicher 120 gespeichert ist. Die Steuereinheit 110 verfügt über ein Signalverarbeitungssystem, das mindestens Zeitreihendaten einer Auf-Ab-Achsenakzeleration, einer Links-Rechts-Achsenakzeleration bzw. einer Vor-Zurück-Achsenakzeleration verarbeiten kann. Das Signalverarbeitungssystem erzeugt Zeitreihendaten einer Links-Rechts-Achsentrajektorie durch Verarbeiten der Zeitreihendaten der Links-Rechts-Achsenakzeleration und kann auch die Zeitreihendaten der Links-Rechts-Achsentrajektorie verarbeiten. Die Steuereinheit 110 fungiert als Recheneinheit und als Bewertungseinheit, was später näher beschrieben wird.
In diesem Beispiel ist die Bedieneinheit 130 durch Druckschalter gebildet und akzeptiert Bedieneingaben in geeigneter Weise, z. B. Bedienungen zum Ein- und Ausschalten des Stroms, Bedienungen zum Umschalten von Anzeigedetails usw.
Die Anzeigeeinheit 140 verfügt über einen Anzeigebildschirm, der in diesem Beispiel als LCD-(Flüssigkristallanzeige) oder organische EL-(Elektrolumineszenz)Anzeige konfiguriert ist, und zeigt vorbestimmte Informationen auf dem Anzeigebildschirm in Übereinstimmung mit Signalen an, die von der Steuereinheit 110 empfangen werden. Die Anzeigeeinheit 140 kann als Benachrichtigungseinheit fungieren, was später näher beschrieben wird. Die Anzeigeeinheit 140 kann eine LED (Leuchtdiode) sein, die anzeigt, ob der Strom ein- oder ausgeschaltet ist, und die Betriebszustände o. ä. durch Einschalten, Ausschalten, Blinken o. ä. anzeigt.
In diesem Beispiel ist die Stromquelleneinheit 190 eine Knopfzelle und führt den verschiedenen Elementen des Aktivitätsmessers 100 Strom zu.
Die BLE-Kommunikationseinheit 180 kommuniziert mit dem Smartphone 200 in Echtzeit. Beispielsweise sendet die BLE-Kommunikationseinheit 180 Informationen über Messergebnisse u. ä. zum Smartphone 200. Außerdem empfängt die BLE-Kommunikationseinheit 180 Bedienbefehle vom Smartphone 200. Die BLE-Kommunikationseinheit 180 kann ein Modulchip mit einer BLE-Funktion sein.
Die Rücksetzeinheit 199 ist als Schalter ausgebildet, setzt Operationen der Steuereinheit 110, durch den Speicher 120 gespeicherten Inhalt usw. zurück und initialisiert diese.
Gemäß 3 verfügt das Smartphone 200 über einen Hauptkörper 200M sowie eine Steuereinheit 210, einen Speicher 220, eine Bedieneinheit 230, eine Anzeigeeinheit 240, eine BLE-Kommunikationseinheit 280 und eine Netzwerkkommunikationseinheit 290, die im Hauptkörper 200M vorgesehen sind. Das Smartphone 200 ist ein handelsübliches Smartphone, in dem Anwendungssoftware (ein Computerprogramm) zum Erteilen von Befehlen an den Aktivitätsmesser 100 installiert wurde.
Die Steuereinheit 210 verfügt über eine CPU sowie deren Hilfsschaltungen, steuert die verschiedenen Einheiten des Smartphones 200 und arbeitet Verfahrensabläufe in Übereinstimmung mit Programmen und Daten ab, die im Speicher 220 gespeichert sind. Anders gesagt verarbeitet die Steuereinheit 210 Daten, die über die Bedieneinheit 230 und die Kommunikationseinheiten 280 und 290 eingegeben werden, und speichert die verarbeiteten Daten im Speicher 220, zeigt die verarbeiteten Daten auf der Anzeigeeinheit 240 an, gibt die verarbeiteten Daten aus den Kommunikationseinheiten 280 und 290 aus, o. ä. Die Steuereinheit 210 kann als Recheneinheit und als Bewertungseinheit dienen, was später näher beschrieben wird.
Der Speicher 220 verfügt über einen RAM, der als Arbeitsbereich verwendet wird, den die Steuereinheit 210 zum Abarbeiten von Programmen erfordert, und einen ROM zum Speichern von Grundprogrammen, die durch die Steuereinheit 210 abzuarbeiten sind. Ein Halbleiterspeicher (eine Speicherkarte, eine SSD-Karte (Solid State Drive)) o. ä. kann als Speichermedium in einer Hilfsspeichereinheit zur Ergänzung eines Speicherbereichs im Speicher 220 verwendet werden. Der Speicher 220 bildet eine Speichereinheit, was später näher beschrieben wird.
In diesem Beispiel ist die Bedieneinheit 230 als Touchscreen konfiguriert, der auf der Anzeigeeinheit 240 vorgesehen ist. Zu beachten ist aber, dass auch eine andere hardwarebasierte Bedienvorrichtung, z. B. eine Tastatur, dazu gehören kann.
Die Anzeigeeinheit 240 verfügt über einen Anzeigebildschirm (der beispielsweise aus einer LCD- oder einer organischen EL-Anzeige gebildet ist). Die Anzeigeeinheit 240 zeigt ein vorbestimmtes Bild auf dem Anzeigebildschirm unter Steuerung der Steuereinheit 210 an. Die Anzeigeeinheit 240 bildet eine Benachrichtigungseinheit, was später näher beschrieben wird.
Die BLE-Kommunikationseinheit 280 kommuniziert mit dem Aktivitätsmesser 100 in Echtzeit. Beispielsweise sendet die BLE-Kommunikationseinheit 280 Bedienbefehle zum Aktivitätsmesser 100. Außerdem empfängt die BLE-Kommunikationseinheit 280 Informationen als Ausdruck von Messergebnissen u. ä. vom Aktivitätsmesser 100.
Die Netzwerkkommunikationseinheit 290 sendet Informationen von der Steuereinheit 210 zu einer weiteren Vorrichtung über ein Netzwerk 900 und empfängt über das Netzwerk 900 gesendete Informationen von einer weiteren Vorrichtung und leitet die Informationen zur Steuereinheit 210 weiter.
Wird gemäß 4A der Ganghaltungsmesser 1 beispielsweise von einem als Benutzer dienenden Messsubjekt 90 verwendet, ist der Aktivitätsmesser 100 an der Taille auf einer Rückseite des Messsubjekts 90 auf einer Mittellinie 91 davon mit Hilfe eines Befestigungsclips 100C (in 1 gezeigt) befestigt.
Relativ zum Messsubjekt 90 entspricht in diesem Beispiel eine Vor-Zurück-Richtung der X-Achse, eine Links-Rechts-Richtung entspricht der Y-Achse, und eine Auf-Ab-Richtung entspricht der Z-Achse, was in 4B gezeigt ist. Das Akzelerometer 112 des Aktivitätsmessers 100 gibt eine X-Achsen-(Vor-Zurück-Achsen-)Akzeleration, eine Y-Achsen-(Links-Rechts-Achsen-)Akzeleration und eine Z-Achsen-(Auf-Ab-Achsen-)Akzeleration aus, der das Gehäuse 100M ausgesetzt ist, wenn das Messsubjekt 90 vorwärts geht.
Soll eine Messung mit Hilfe des Ganghaltungsmessers 1 erfolgen, schaltet das Messsubjekt 90 den Aktivitätsmesser 100 und das Smartphone 200 ein. Ferner startet das Messsubjekt die Anwendungssoftware im Smartphone 200 und weist den Aktivitätsmesser 100 über die Bedieneinheit 230 und die BLE-Kommunikationseinheit 280 an, die Messung zu beginnen.
In diesem Zustand geht das Messsubjekt mit einer vorbestimmten Anzahl von Schritten, in diesem Beispiel zehn, nach vorn. Danach weist das Messsubjekt 90 den Aktivitätsmesser 100 über die Bedieneinheit 230 und die BLE-Kommunikationseinheit 280 des Smartphones 200 an, eine Berechnung durchzuführen und ein Rechenergebnis auszugeben.
Dabei arbeitet die Steuereinheit 110 des Aktivitätsmessers 100 als Recheneinheit und führt Berechnungen durch, die später beschrieben werden. Anschließend werden Informationen als Ausdruck des Rechenergebnisses über die BLE-Kommunikationseinheit 180 zum Smartphone 200 gesendet.
12 zeigt einen Ablauf von Operationen, die durch die Steuereinheit 110 des Aktivitätsmessers 100 gemäß dieser Ausführungsform durchgeführt werden. Wird der Strom eingeschaltet, wartet die Steuereinheit 110 des Aktivitätsmessers 100 auf einen Befehl vom Smartphone 200, um die Messung zu beginnen, was im Schritt S1 gezeigt ist. Nach Empfang eines Befehls zum Messbeginn vom Smartphone 200 (JA im Schritt S1) erhält die Steuereinheit 110 eine Ausgabe der Drei-Achsen-Richtungsakzeleration vom Akzelerometer 112, was im Schritt S2 gezeigt ist. Der Bezug der Ausgabe vom Akzelerometer wird für eine vorbestimmte Periode (beispielsweise 14 Sekunden) durchgeführt, was in diesem Beispiel als Periode mit Zeitreihendaten der Akzeleration für zehn Schritte dient. Die erhaltenen Zeitreihendaten der Akzeleration werden im Speicher 120 zwischengespeichert. Als nächstes wartet die Steuereinheit 110 auf einen Befehl zum Messbeginn vom Smartphone 200, was im Schritt S3 gezeigt ist. Nach Empfang des Befehls zur Berechnung vom Smartphone 200 (JA im Schritt S3) arbeitet die Steuereinheit 110 als Recheneinheit und berechnet gemäß dem Schritt S4 einen Merkmalsbetrag (einen Z-Merkmalsbetrag, einen Y-Merkmalsbetrag und einen X-Merkmalsbetrag) als Angabe des Grads einer Differenz zwischen einer linksbeinigen Referenzperiode und einer rechtsbeinigen Referenzperiode (ein Links-Rechts-Gleichgewicht (eine Links-Rechts-Differenz)) für jede der drei Achsenrichtungen des Körpers des Messsubjekts (primär des Taillenbereichs). Danach arbeitet gemäß dem Schritt S5 die Steuereinheit 110 als Bewertungseinheit und bewertet das Links-Rechts-Gleichgewicht (Links-Rechts-Differenz) im Körper des Messsubjekts beim Gehen mit Hilfe der Rechenergebnisse (Ergebnisse des Z-Merkmalsbetrags, des Y-Merkmalsbetrags und des X-Merkmalsbetrags) von mehreren Standpunkten aus. Hierbei beziehen sich die mehreren Standpunkte auf eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers des Messsubjekts (primär des Taillenbereichs) in Auf-Ab-Achsenrichtung, eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Links-Rechts-Achsenrichtung und eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Vor-Zurück-Achsenrichtung. Danach werden gemäß dem Schritt S6 die Ergebnisse der Bewertungen zum Smartphone 200 ausgegeben (gesendet). Zu beachten ist, dass die Steuereinheit 110 den Verfahrensablauf des Schritts S4 schon dann durchführen kann, wenn Zeitreihendaten der Akzeleration für mindestens einen Schritt erhalten wurden. In einem solchen Fall kann der als Schritt S3 angegebene Bestimmungsschritt entfallen.
Nachstehend wird der Verfahrensablauf des Schritts S4 in 12 (ein Schätzverfahrensablauf für das Links-Rechts-Gleichgewicht) anhand von 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 und 13 näher beschrieben.
5 ist eine Darstellung einer Beziehung zwischen dem Gang einer Person und einem typischen Beispiel für eine sich zeitlich ändernde Wellenform der Auf-Ab-Achsenakzeleration (einer Akzeleration in Z-Achsenrichtung, die eine senkrechte Aufwärtsbewegung als positiv zugrunde legt), die vom Akzelerometer 112 des an der Taille befestigten Aktivitätsmessers 100 während einer Referenzperiode ausgegeben wird (T7 in 5 (= StepT), die einem Schritt eines Gehzyklus entspricht.
Die Auf-Ab-Achsenakzeleration durchläuft einen Nulldurchgangspunkt und wechselt von negativ zu positiv nahe einem Zeitpunkt, zu dem die Ferse des vorderen Fußes (des rechten Fußes in 5), der vorgesetzt wurde, Kontakt mit einer Bewegungsoberfläche herstellt (ein Fersenkontaktzeitpunkt).
Anschließend erscheinen drei Spitzen (Maximalpunkte) P₁ (Zeit t = T₁), P₂ (Zeit t = T₃) und P₃ (Zeit t = T₅)) sowie dazwischen liegende Täler (Minimalpunkte) (V₁ (Zeit t = T₂) und V₂ (Zeit t = T₄) in der Auf-Ab-Achsenakzeleration. Im Gang der Person entspricht ein Zeitpunkt, zu dem das belastete Bein (das rechte Bein in 5) und das angehobene Bein (das linke Bein in 5) im Hinblick auf eine Bewegungsrichtung im Wesentlichen übereinstimmen (ein Zwischenzeitpunkt des belasteten Beins), der Umgebung des Zeitpunkts, zu dem die dritte Spitze P₃ auftritt.
Ist im Gang der Person der Zwischenzeitpunkt des belasteten Beins vorüber, durchläuft die Auf-Ab-Achsenakzeleration erneut den Nulldurchgangspunkt und wechselt von positiv zu negativ, durchläuft einen Minimalpunkt (V₃ (Zeit t = T₆)) und durchläuft schließlich wieder den Nulldurchgangspunkt (Zeit t = T₇) zur Zeit t = T₇ und wechselt von negativ zu positiv. Der Nulldurchgangspunkt zur Zeit t = T₇ entspricht dem Fersenkontaktzeitpunkt des nächsten Schritts (bei dem der linke Fuß der vordere Fuß in 5 ist).
Auf diese Weise tritt eine Wellenform in der Auf-Ab-Achsenakzeleration auf, während eine Person einen Schritt macht, was anhand von 5 beschrieben wurde. In dieser Beschreibung ist eine Periode (StepT) von dem Zeitpunkt, zu dem die Ferse des vorderen Fußes Kontakt mit dem Boden herstellt (der Fersenkontaktzeitpunkt), bis zum nächsten Fersenkontaktzeitpunkt als Referenzperiode definiert. Nur wenn es speziell notwendig ist, einen Unterschied zu machen, werden Referenzperioden für einen Schritt mit dem linken Fuß und einen Schritt mit dem rechten Fuß in den folgenden Beschreibungen unterschieden, indem eine Periode vom Fersenkontaktzeitpunkt für den linken Fuß bis zum Fersenkontaktzeitpunkt für den rechten Fuß als linksfüßige Referenzperiode und eine Periode vom Fersenkontaktzeitpunkt für den rechten Fuß bis zum Fersenkontaktzeitpunkt für den linken Fuß als rechtsfüßige Referenzperiode bezeichnet werden.
In dieser sich zeitlich ändernden Wellenform der Auf-Ab-Achsenakzeleration, die die Aufwärtsrichtung als positiv zugrunde legt, entspricht eine Periode vom Zeitpunkt, zu dem der Nulldurchgangspunkt auftritt, an dem sich der Akzelerationswert von negativ zu positiv ändert, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der nächste Nulldurchgangspunkt auftritt, an dem die Änderung von negativ zu positiv auftritt, einer einzelnen Referenzperiode.
Im Folgenden wird eine Beziehung zwischen dem Links-Rechts-Gleichgewicht von Gehvorgängen einer Person und Merkmalen, die in den jeweiligen Wellenformen der drei Achsenakzelerationen auftreten, die durch sorgfältige Untersuchungen im Rahmen der Erfindung deutlich wurden, anhand von 6, 7 und 8 beschrieben.
6A bis 6D sind Darstellungen eines typischen Beispiels für die Auf-Ab-Achsenakzeleration (6C) einer Person ohne Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Auf-Ab-Achsenrichtung (6A) und eines typischen Beispiels für die Auf-Ab-Achsenakzeleration (6D) einer Person mit einer Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Auf-Ab-Achsenrichtung (6B) beim Gehen. Zu beachten ist, dass die Diagramme in 6C und 6D den o. g. Fersenkontaktzeitpunkt mit Strichlinien angeben, so dass jeder Schritt leicht unterschieden werden kann. Anders gesagt entsprechen Perioden Step1, Step2 usw. jeweils der o. g. Referenzperiode.
Im typischen Beispiel für die Auf-Ab-Achsenakzeleration (6C) einer Person ohne Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Auf-Ab-Achsenrichtung (6A) ist keine ausgeprägte Differenz in maximalen (Auf-Ab-Achsen-)Akzelerationswerten in jeder Referenzperiode zu erkennen (zum Beispiel eingekreiste Teile in 6C).
Dagegen tritt im typischen Beispiel für die Auf-Ab-Achsenakzeleration (6D) einer Person mit einer Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Auf-Ab-Achsenrichtung (6B) eine deutliche Differenz zwischen den maximalen (Auf-Ab-Achsen-)Akzelerationswerten in ungeradzahligen Referenzperioden und den maximalen (Auf-Ab-Achsen-)Akzelerationswerten in dazu benachbarten geradzahligen Referenzperioden auf. Zusätzlich bleibt eine Beziehung zwischen den Größen der maximalen (Auf-Ab-Achsen-)Akzelerationswerte in den ungeradzahligen Referenzperioden (den linksbeinigen Referenzperioden oder den rechtsbeinigen Referenzperioden) und der maximalen (Auf-Ab-Achsen-)Akzelerationswerte in den dazu benachbarten geradzahligen Referenzperioden (den rechtsbeinigen Referenzperioden oder den linksbeinigen Referenzperioden) in einer Periode konstant, die mehrere aufeinanderfolgende Schritte enthält. Dies bedeutet, dass gemäß 6B bei nach oben weisender Bewegung des Taillenbereichs des Messsubjekts 90 beim Gehen eine Differenz des erforderlichen Zeitaufwands vorliegt, damit diese Bewegung eine maximale Geschwindigkeit erreicht. Visuell ausgedrückt tritt gemäß 6B im Fall einer Person, deren maximale Akzeleration 61 in der rechtsbeinigen Referenzperiode größer als eine maximale Akzeleration 63 in der linksbeinigen Referenzperiode ist, die Links-Rechts-Differenz bei der Bewegung auf, wenn der Taillenbereich in der rechtsbeinigen Referenzperiode schnell umkehrt, sich aber der Taillenbereich in der linksbeinigen Referenzperiode allmählich nach oben bewegt. Man geht davon aus, dass der Schwerpunkt einer Person, die auf diese Weise geht, möglicherweise nach links oder rechts versetzt ist. Eine solche Links-Rechts-Differenz der Körperbewegung in Auf-Ab-Achsenrichtung ist in der sich zeitlich ändernden Wellenform der Auf-Ab-Achsenakzeleration ausgeprägt. Somit wird gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung die Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Auf-Ab-Achsenrichtung des Körpers beim Gehen anhand der sich zeitlich ändernden Wellenform der Auf-Ab-Achsenakzeleration detektiert. Dadurch kann die Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Auf-Ab-Achsenrichtung des Körpers beim Gehen geeignet angegeben werden. Zu beachten ist, dass eine solche Links-Rechts-Differenz nicht so ausgeprägt ist, dass sie in einer sich zeitlich ändernden Akzelerationswellenform erscheint, wenn die sich zeitlich ändernde Wellenform (Geschwindigkeit und Trajektorie) über eine Integration erster Ordnung oder eine Integration zweiter Ordnung der Auf-Ab-Achsenakzeleration erhalten wurde.
Als Nächstes sind 7A bis 7D Darstellungen eines typischen Beispiels für eine Trajektorienwellenform in Links-Rechts-Achsenrichtung (7C) einer Person ohne Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Links-Rechts-Achsenrichtung (7A) und eines typischen Beispiels für eine Trajektorienwellenform in Links-Rechts-Achsenrichtung (7D) einer Person mit einer Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Links-Rechts-Achsenrichtung (7B) beim Gehen. Zu beachten ist, dass auch die Diagramme in 7C und 7D den o. g. Fersenkontaktzeitpunkt mit Strichlinien zeigen, so dass jeder Schritt leicht unterschieden werden kann. Anders gesagt entsprechen Perioden Step1, Step2 usw. jeweils der o. g. Referenzperiode.
Im typischen Beispiel für eine Trajektorie in Links-Rechts-Achsenrichtung (7C) einer Person ohne Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Links-Rechts-Achsenrichtung (7A) ist keine ausgeprägte Differenz des Absolutwerts einer maximalen Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie in jeder Referenzperiode zu erkennen (zum Beispiel eingekreiste Teile in 7C).
Dagegen tritt im typischen Beispiel für eine Trajektorienwellenform in Links-Rechts-Achsenrichtung (7D) einer Person mit einer Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Links-Rechts-Achsenrichtung (7B) eine deutliche Differenz zwischen den Absolutwerten maximaler (Links-Rechts-Achsen-)Verschiebungen in den ungeradzahligen Referenzperioden und den Absolutwerten der maximalen (Links-Rechts-Achsen-)Verschiebungen in den dazu benachbarten geradzahligen Referenzperioden auf. Zusätzlich bleibt eine Beziehung zwischen den Größen der Absolutwerte der maximalen (Links-Rechts-Achsen-)Verschiebungen in den ungeradzahligen Referenzperioden (den linksbeinigen Referenzperioden oder den rechtsbeinigen Referenzperioden) und der Absolutwerte der maximalen (Links-Rechts-Achsen-)Verschiebungen in den dazu benachbarten geradzahligen Referenzperioden (den rechtsbeinigen Referenzperioden oder den linksbeinigen Referenzperioden) in einer Periode konstant, die mehrere aufeinanderfolgende Schritte enthält. Dies bedeutet, dass gemäß 7B eine Differenz von Verschiebungsbeträgen in Links-Rechts-Richtung des Taillenbereichs des Messsubjekts 90 beim Gehen vorliegt. Visuell ausgedrückt tritt gemäß 7B im Fall einer Person, deren maximale Verschiebung 71 in der rechtsbeinigen Referenzperiode größer als eine maximale Verschiebung 73 in der linksbeinigen Referenzperiode ist, die Links-Rechts-Differenz bei der Bewegung auf, wenn der Taillenbereich in der rechtsbeinigen Referenzperiode stark schwingt, in der rechtsbeinigen Referenzperiode der Taillenbereich aber nicht so stark schwingt wie in der linksbeinigen Referenzperiode. Man geht davon aus, dass eine solche Links-Rechts-Differenz in den Gehvorgängen auftreten kann, wenn eine Links-Rechts-Differenz beim Schwingen der Arme einer Person vorliegt. Eine solche Links-Rechts-Differenz der Körperbewegung in Links-Rechts-Achsenrichtung ist in der sich zeitlich ändernden Wellenform der Links-Rechts-Achsentrajektorie ausgeprägt. Somit wird gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung die Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Links-Rechts-Achsenrichtung des Körpers beim Gehen anhand der sich zeitlich ändernden Wellenform der Links-Rechts-Achsentrajektorie detektiert, die eine Integration zweiter Ordnung der Links-Rechts-Achsenakzeleration ist. Dadurch kann die Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Links-Rechts-Achsenrichtung des Körpers beim Gehen geeignet angegeben werden.
8A bis 8D sind Darstellungen eines typischen Beispiels für die Vor-Zurück-Achsenakzeleration (8C) einer Person ohne Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Vor-Zurück-Achsenrichtung (8A) und eines typischen Beispiels für die Vor-Zurück-Achsenakzeleration (8D) einer Person mit einer Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Vor-Zurück-Achsenrichtung (8B) beim Gehen. Zu beachten ist, dass die Diagramme in 8C und 8D auch den o. g. Fersenkontaktzeitpunkt mit Strichlinien angeben, so dass jeder Schritt leicht unterschieden werden kann. Anders gesagt entsprechen Perioden Step1, Step2 usw. jeweils der o. g. Referenzperiode.
Im typischen Beispiel für die Vor-Zurück-Achsenakzeleration (8C) einer Person ohne Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Vor-Zurück-Achsenrichtung (8A) ist keine ausgeprägte Differenz in maximalen (Vor-Zurück-Achsen-)Akzelerationswerten in jeder Referenzperiode zu erkennen (zum Beispiel eingekreiste Teile in 8C).
Dagegen tritt im typischen Beispiel für die Vor-Zurück-Achsenakzeleration (8D) einer Person mit einer Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Vor-Zurück-Achsenrichtung (8B) eine deutliche Differenz zwischen den maximalen (Vor-Zurück-Achsen-)Akzelerationswerten in ungeradzahligen Referenzperioden und den maximalen (Vor-Zurück-Achsen-)Akzelerationswerten in dazu benachbarten geradzahligen Referenzperioden auf. Zusätzlich bleibt eine Beziehung zwischen den Größen der maximalen (Vor-Zurück-Achsen-)Akzelerationswerte in den ungeradzahligen Referenzperioden (den linksbeinigen Referenzperioden oder den rechtsbeinigen Referenzperioden) und der maximalen (Vor-Zurück-Achsen-)Akzelerationswerte in den dazu benachbarten geradzahligen Referenzperioden (den rechtsbeinigen Referenzperioden oder den linksbeinigen Referenzperioden) in einer Periode konstant, die mehrere aufeinanderfolgende Schritte enthält. Dies bedeutet, dass gemäß 8B eine Differenz bei einer nach vorn weisenden Bewegung des Taillenbereichs des Messsubjekts 90 beim Gehen vorliegt. Visuell ausgedrückt tritt gemäß 8B im Fall einer Person, deren maximale Akzeleration 81 in der rechtsbeinigen Referenzperiode größer als eine maximale Akzeleration 83 in der linksbeinigen Referenzperiode ist, die Links-Rechts-Differenz bei der Bewegung auf, wenn sich der Fuß in der rechtsbeinigen Referenzperiode übermäßig einwärts (eine Richtung, die eine Mittelachse der Bewegungsrichtung kreuzt) bewegt, sich der Fuß in der linksbeinigen Referenzperiode aber nicht so weit nach innen wie in der rechtsbeinigen Referenzperiode bewegt. Man geht davon aus, dass die Orientierung des Beckens einer Person, die auf diese Weise geht, möglicherweise nicht in einem rechten Winkel relativ zur Bewegungsrichtung bleibt. Eine solche Links-Rechts-Differenz der Körperbewegung in Vor-Zurück-Achsenrichtung ist in der sich zeitlich ändernden Wellenform der Vor-Zurück-Achsenakzeleration ausgeprägt. Somit wird gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung die Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Vor-Zurück-Achsenrichtung des Körpers beim Gehen anhand der sich zeitlich ändernden Wellenform der Vor-Zurück-Achsenakzeleration detektiert. Dadurch kann die Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Vor-Zurück-Achsenrichtung des Körpers beim Gehen geeignet angegeben werden. Zu beachten ist, dass eine solche Links-Rechts-Differenz nicht so ausgeprägt ist, dass sie in einer sich zeitlich ändernden Akzelerationswellenform auftritt, wenn die sich zeitlich ändernde Wellenform (Geschwindigkeit und Trajektorie) über eine Integration erster Ordnung oder eine Integration zweiter Ordnung der Vor-Zurück-Achsenakzeleration erhalten wurde.
Nachstehend wird der Verfahrensablauf des Schritts S4 in 12 (der Schätzverfahrensablauf für das Links-Rechts-Gleichgewicht) anhand von 9, 10, 11 und 13 näher beschrieben.
Gemäß 13 erzeugt im Schätzverfahrensablauf für das Links-Rechts-Gleichgewicht die Steuereinheit 110 Zeitreihendaten der Auf-Ab-Achsenakzeleration anhand der im Schritt S2 erhaltenen, sich zeitlich ändernden Akzelerationswellenformen in den drei Achsen, detektiert einen Zeitpunkt des Nulldurchgangspunkts, an dem die Bewegung von negativ zu positiv wechselt (eine Zeit t = 0 in 5), anhand der erzeugten Zeitreihendaten der Auf-Ab-Achsenakzeleration und spezifiziert den Zeitpunkt, der detektiert wurde (auf der Grundlage des experimentellen Nachweises, dass der Nulldurchgangspunkt im Wesentlichen mit dem Fersenkontaktzeitpunkt übereinstimmt), als Fersenkontaktzeitpunkt. Die Steuereinheit 110 detektiert den nächsten Nulldurchgangspunkt, an dem die Bewegung von negativ zu positiv wechselt, auf die gleiche Weise und spezifiziert diesen Zeitpunkt als Beginn der Referenzperiode für den nächsten Schritt (als Ende der aktuellen Referenzperiode) (Schritt S41). Auf diese Weise spezifiziert die Steuereinheit 110 Referenzperioden für mindestens zehn kontinuierliche Schritte (Step1 bis Step10 in 9).
Anschließend berechnet im Schritt S42 die Steuereinheit 110 Zeitreihendaten der Links-Rechts-Achsentrajektorie (10) anhand der Zeitreihendaten der Links-Rechts-Achsenakzeleration.
Als nächstes extrahiert im Schritt S43 die Steuereinheit 110 Zeitreihendaten für vier Schritte (Step4 bis Step7) unter Ausschluss der ersten drei Schritte (Step1 bis Step3) und der letzten drei Schritte (Step8 bis Step10) aus den Daten für die zehn Schritte (Step1 bis Step10) vom Messbeginn jeweils der Zeitreihendaten der Auf-Ab-Achsenakzeleration (9), der Zeitreihendaten der Links-Rechts-Achsentrajektorie (10) und der Zeitreihendaten der Vor-Zurück-Achsenakzeleration (11). Dieser Verfahrensablauf bewirkt, dass er gewährleistet, dass Störungen in der Ganghaltung nahe einer Anfangszeit und Endzeit der Messung nicht die Bewertungsergebnisse beeinflussen. Die Zeitreihendaten über die Referenzperioden der vier aufeinanderfolgenden Schritte, die auf diese Weise extrahiert werden, kommen im Verfahrensablauf des Schritts S44, im Verfahrensablauf des Schritts S45 und im Verfahrensablauf des Schritts S46 zum Einsatz.
Im Schritt S44 berechnet die Steuereinheit 110 einen Betrag (den Z-Merkmalsbetrag) als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen dem Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Auf-Ab-Achsenrichtung in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Auf-Ab-Achsenrichtung in der rechtsbeinigen Referenzperiode mit Hilfe der Zeitreihendaten der Auf-Ab-Achsenakzeleration für vier Schritte.
Insbesondere berechnet im Schritt S44 die Steuereinheit 110 einen Absolutwert einer Differenz zwischen einem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in einer vorgegebenen linksbeinigen Referenzperiode, der in den Zeitreihendaten der Auf-Ab-Achsenakzeleration für vier Schritte enthalten ist (beispielsweise einer geradzahligen Referenzperiode), und einem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in einer rechtsbeinigen Referenzperiode (einer ungeradzahligen Referenzperiode) benachbart zur o. g. linksbeinigen Referenzperiode und legt den berechneten Absolutwert als Z-Merkmalsbetrag zugrunde. Nimmt man beispielsweise gemäß 9 an, dass ein Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in einer Referenzperiode Stepi (wobei i 4 bis 7 ist) durch ZAMXi dargestellt ist, ist der Z-Merkmalsbetrag ein wie folgt angegebener Betrag: Z-Merkmalsbetrag = |ZAMX6 – ZAMX7| (1a) oder Z-Merkmalsbetrag = |ZAMX5 – ZAMX6| (1b)
Zu beachten ist, dass die Steuereinheit 110 mehrere Absolutwerte der Differenz zwischen dem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode für die Zeitreihendaten der Auf-Ab-Achsenakzeleration für vier Schritte ermitteln kann und einen Mittelwert der mehreren Absolutwerte der auf diese Weise ermittelten Differenzen als Z-Merkmalsbetrag verwenden kann. In diesem Fall gilt gemäß 9 Z-Merkmalsbetrag = (|ZAMX4 – ZAMX5| + |ZAMX5 – ZAMX6| + |ZAMX6 – ZAMX7|)/3 (1c)
Zu beachten ist, dass beim Ableiten des Z-Merkmalsbetrags der Absolutwert der Differenz zwischen dem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode normalisiert werden kann, wobei ein repräsentativer Wert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in dieser linksbeinigen Referenzperiode und ein repräsentativer Wert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in der dazu benachbarten rechtsbeinigen Referenzperiode verwendet werden. In diesem Fall kann der normalisierte Wert danach als Z-Merkmalsbetrag verwendet werden. Dadurch kann eine Zunahme der Schätzgenauigkeit erwartet werden. Solche Beträge wie ein Maximalwert, ein Minimalwert, ein arithmetisches Mittel des Maximalwerts und des Minimalwerts, eine Größe eines Versatzes des Minimalwerts und des Maximalwerts o. ä. der Auf-Ab-Achsenakzeleration in jeder Referenzperiode können als repräsentativer Wert der Auf-Ab-Achsenakzeleration verwendet werden, und der Betrag ist nicht darauf beschränkt.
Als Nächstes berechnet im Schritt S45 die Steuereinheit 110 einen Betrag (den Y-Merkmalsbetrag) als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen dem Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Links-Rechts-Achsenrichtung in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Links-Rechts-Achsenrichtung in der rechtsbeinigen Referenzperiode mit Hilfe der Zeitreihendaten der Links-Rechts-Achsentrajektorie für vier Schritte.
Insbesondere berechnet im Schritt S45 die Steuereinheit 110 einen Absolutwert einer Differenz zwischen einem Absolutwert der maximalen Verschiebung in einer Links-Rechts-Achsentrajektorie in einer vorgegebenen linksbeinigen Referenzperiode, der in den Zeitreihendaten der Links-Rechts-Achsentrajektorie für vier Schritte enthalten ist (beispielsweise einer geradzahligen Referenzperiode), und einem Absolutwert der maximalen Verschiebung in der Links-Rechts-Achsentrajektorie in einer rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zur o. g. linksbeinigen Referenzperiode (einer ungeradzahligen Referenzperiode) und legt den berechneten Absolutwert als Y-Merkmalsbetrag zugrunde. Nimmt man beispielsweise gemäß 10 an, dass eine maximale Links-Rechts-Achsenverschiebung in der Referenzperiode Stepi (wobei i 4 bis 7 ist) durch YTMXi dargestellt ist, ist der Y-Merkmalsbetrag ein wie folgt angegebener Betrag: Y-Merkmalsbetrag = ||YTMX6| – |YTMX7|| (2a) oder Y-Merkmalsbetrag = ||YTMX5| – |YTMX6|| (2b)
Zu beachten ist, dass die hier genannte maximale Verschiebung einen Links-Rechts-Achsenkoordinatenwert zu einem Zeitpunkt in einer einzelnen Referenzperiode angibt, der von der Mittelachse der Bewegungsrichtung weiter entfernt liegt, und es wird angenommen, dass die Richtung der Verschiebung ohne Belang ist.
Zu beachten ist, dass die Steuereinheit 110 mehrere Absolutwerte der Differenz zwischen dem Absolutwert der maximalen Links-Rechts-Achsenverschiebung in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Absolutwert der maximalen Links-Rechts-Achsenverschiebung in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode für die Zeitreihendaten der Links-Rechts-Achsentrajektorie für vier Schritte ermitteln kann und einen Mittelwert der mehreren Absolutwerte der auf diese Weise ermittelten Differenzen als Y-Merkmalsbetrag verwenden kann. In diesem Fall kann gemäß 10 Folgendes verwendet werden: Y-Merkmalsbetrag = (||YTMX4| – |YTMX5|| + ||YTMX5| – |YTMX6|| + ||YTMX6| – |ZAMX7||)/3 (2c) oder Y-Merkmalsbetrag = (||YTMX4| – |YTMX5|| + ||YTMX6| – |ZAMX7||/2 (2d)
Zu beachten ist, dass auch beim Ableiten des Y-Merkmalsbetrags der Absolutwert der Differenz zwischen dem Absolutwert der maximalen Links-Rechts-Achsenverschiebung in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Absolutwert der maximalen Links-Rechts-Achsenverschiebung in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode normalisiert werden kann, wobei ein repräsentativer Wert der Links-Rechts-Achsentrajektorie in dieser linksbeinigen Referenzperiode und ein repräsentativer Wert der Links-Rechts-Achsentrajektorie in der dazu benachbarten rechtsbeinigen Referenzperiode verwendet werden. In diesem Fall kann der normalisierte Wert danach als Y-Merkmalsbetrag verwendet werden. Dadurch kann eine Zunahme der Schätzgenauigkeit erwartet werden. Solche Beträge wie ein Maximalwert, ein Minimalwert, ein arithmetisches Mittel des Maximalwerts und des Minimalwerts, eine Größe eines Versatzes des Minimalwerts und des Maximalwerts o. ä. der Links-Rechts-Achsentrajektorie in jeder Referenzperiode können als repräsentativer Wert der Links-Rechts-Achsentrajektorie verwendet werden, und der Betrag ist nicht darauf beschränkt.
Danach berechnet im Schritt S46 die Steuereinheit 110 einen Betrag (den X-Merkmalsbetrag) als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen dem Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Vor-Zurück-Achsenrichtung in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Vor-Zurück-Achsenrichtung in der rechtsbeinigen Referenzperiode mit Hilfe der Zeitreihendaten der Vor-Zurück-Achsenakzeleration für vier Schritte.
Insbesondere berechnet im Schritt S46 die Steuereinheit 110 einen Absolutwert einer Differenz zwischen einem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in einer vorgegebenen linksbeinigen Referenzperiode, der in den Zeitreihendaten der Vor-Zurück-Achsenakzeleration für vier Schritte enthalten ist (beispielsweise einer geradzahligen Referenzperiode), und einem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in einer rechtsbeinigen Referenzperiode (einer ungeradzahligen Referenzperiode) benachbart zur o. g. linksbeinigen Referenzperiode und legt den berechneten Absolutwert als X-Merkmalsbetrag zugrunde. Nimmt man beispielsweise gemäß 11 an, dass ein Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der Referenzperiode Stepi (wobei i 4 bis 7 ist) durch XAMXi dargestellt ist, ist der X-Merkmalsbetrag ein wie folgt angegebener Betrag: X-Merkmalsbetrag = |XAMX6 – XAMX7| (3a) oder X-Merkmalsbetrag = |XAMX5 – XAMX6| (3b)
Zu beachten ist, dass die Steuereinheit 110 mehrere Absolutwerte der Differenz zwischen dem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode für die Zeitreihendaten der Vor-Zurück-Achsenakzeleration für vier Schritte ermitteln kann und einen Mittelwert der mehreren Absolutwerte der auf diese Weise ermittelten Differenzen als X-Merkmalsbetrag verwenden kann. In diesem Fall gilt gemäß 11 X-Merkmalsbetrag = (|XAMX4 – XAMX5| + |XAMX5 – XAMX6| + |XAMX6 – XAMX7|)/3 (3c)
Zu beachten ist, dass auch beim Ableiten des X-Merkmalsbetrags der Absolutwert der Differenz zwischen dem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode normalisiert werden kann, wobei ein repräsentativer Wert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in dieser linksbeinigen Referenzperiode und ein repräsentativer Wert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der dazu benachbarten rechtsbeinigen Referenzperiode verwendet werden. In diesem Fall kann der normalisierte Wert danach als X-Merkmalsbetrag verwendet werden. Dadurch kann eine Zunahme der Schätzgenauigkeit erwartet werden. Solche Beträge wie ein Maximalwert, ein Minimalwert, ein arithmetisches Mittel des Maximalwerts und des Minimalwerts, eine Größe eines Versatzes des Minimalwerts und des Maximalwerts o. ä. der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in jeder Referenzperiode können als repräsentativer Wert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration verwendet werden, und der Betrag ist nicht darauf beschränkt.
Als Recheneinheit arbeitend berechnet auf diese Weise die Steuereinheit 110 den Z-Merkmalsbetrag als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen dem Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Auf-Ab-Achsenrichtung in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Auf-Ab-Achsenrichtung in der rechtsbeinigen Referenzperiode mit Hilfe der Zeitreihendaten der Auf-Ab-Achsenakzeleration, leitet die Zeitreihendaten der Links-Rechts-Achsentrajektorie aus den Zeitreihendaten der Links-Rechts-Achsenakzeleration ab, berechnet den Y-Merkmalsbetrag als Angabe eines Symmetriegrads zwischen dem Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Links-Rechts-Achsenrichtung in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Links-Rechts-Achsenrichtung in der rechtsbeinigen Referenzperiode anhand der abgeleiteten Zeitreihendaten der Links-Rechts-Achsentrajektorie und berechnet den X-Merkmalsbetrag, der ein Betrag als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen dem Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Vor-Zurück-Achsenrichtung in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Vor-Zurück-Achsenrichtung in der rechtsbeinigen Referenzperiode ist, anhand der Zeitreihendaten der Vor-Zurück-Achsenakzeleration.
Gemäß 12 arbeitet im Schritt S5 die Steuereinheit 110 als Bewertungseinheit und bewertet das Links-Rechts-Gleichgewicht des Messsubjekts beim Gehen von mehreren Standpunkten aus (eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Auf-Ab-Achsenrichtung, eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Links-Rechts-Achsenrichtung und eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers in Vor-Zurück-Achsenrichtung).
Anhand von 14 wird ein spezifisches Verfahren zur Bewertung beschrieben. 14 ist eine Tabelle, die Bewertungsergebnisse des Links-Rechts-Gleichgewichts für mehrere Messsubjekte (Person A bis Person E) miteinander verbindet. Eine Teiltabelle SCY zeigt Ergebnisse einer mehrstufigen Bewertung des Links-Rechts-Gleichgewichts in Links-Rechts-Achsenrichtung, die über 11 Stufen durchgeführt wurde, eine Teiltabelle SCZ zeigt Ergebnisse einer mehrstufigen Bewertung des Links-Rechts-Gleichgewichts in Auf-Ab-Achsenrichtung, die über 11 Stufen durchgeführt wurde, und eine Teiltabelle SCX zeigt Ergebnisse einer mehrstufigen Bewertung des Links-Rechts-Gleichgewichts in Vor-Zurück-Achsenrichtung, die über 11 Stufen durchgeführt wurde. Eine Teiltabelle CMT ist ein Beispiel für Kommentare, die den Bewertungsergebnissen für jedes Messsubjekt zugefügt sind und für Benutzer bereitgestellt werden.
Gemäß dem Z-Merkmalsbetrag, dem Y-Merkmalsbetrag und dem X-Merkmalsbetrag, die in dieser Beschreibung verwendet werden, steigen die Größen der Merkmalsbeträge dieser Achsen, wenn die Links-Rechts-Differenzen beim Schwanken in den jeweiligen drei Achsenrichtungen für das Messsubjekt zunehmen, was aus den Definitionen usw. dieser Merkmalsbeträge hervorgeht (Formeln (1a) bis (3c)).
Folglich vergleicht im Schritt S5 (12) die Steuereinheit 110 den Z-Merkmalsbetrag mit einem vorbestimmten Referenzwert (einem ersten Referenzwert) und nimmt eine Bewertung vor, dass eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Auf-Ab-Achsenrichtung vorliegt, wenn der Z-Merkmalsbetrag größer als der erste Referenzwert ist. Zu beachten ist, dass der erste Referenzwert ein Versuchswert ist, der durch Beobachtung mehrerer Messsubjekte ermittelt wurde. Ist umgekehrt der Z-Merkmalsbetrag gleich oder kleiner als der erste Referenzwert, wird bewertet, dass keine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Auf-Ab-Achsenrichtung vorliegt.
Indem weiterhin eine oder mehrere Teilreferenzen von null bis zum ersten Referenzwert vorgesehen sind, bewertet die Steuereinheit 110 ferner das Links-Rechts-Gleichgewicht über mehrere Stufen, wenn bewertet wurde, dass keine Links-Rechts-Differenz in der Auf-Ab-Bewegung des Körpers (primär des Taillenbereichs) vorliegt, und indem eine oder mehrere Teilreferenzen in einem größeren Wertebereich als der erste Referenzwert vorgesehen sind, bewertet die Steuereinheit 110 ferner das Links-Rechts-Gleichgewicht über mehrere Stufen, wenn bewertet wurde, dass eine Links-Rechts-Differenz in der Auf-Ab-Bewegung des Körpers (primär des Taillenbereichs) vorliegt.
Im Beispiel gemäß 14 entsprechen Werte von 0, 1 und 2 für eine Bewertungseinheit „Versatz” einem Fall einer Bewertung, dass keine Links-Rechts-Differenz in der Auf-Ab-Bewegung vorliegt (einem Fall, in dem der Z-Merkmalsbetrag gleich oder kleiner als der erste Referenzwert ist), wogegen ein Wert von 3 oder mehr für die Bewertungseinheit „Versatz” einem Fall einer Bewertung entspricht, dass eine Links-Rechts-Differenz in der Auf-Ab-Bewegung vorliegt (einem Fall, in dem der Z-Merkmalsbetrag größer als der erste Referenzwert ist).
Zusätzlich vergleicht im Schritt S5 (12) die Steuereinheit 110 den Y-Merkmalsbetrag mit einem vorbestimmten Referenzwert (einem zweiten Referenzwert) und nimmt eine Bewertung vor, dass eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Links-Rechts-Richtung vorliegt, wenn der Y-Merkmalsbetrag größer als der zweite Referenzwert ist. Zu beachten ist, dass der zweite Referenzwert ein Versuchswert ist, der durch Beobachtung mehrerer Messsubjekte ermittelt wurde. Ist umgekehrt der Y-Merkmalsbetrag gleich oder kleiner als der zweite Referenzwert, wird bewertet, dass keine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Links-Rechts-Richtung vorliegt.
Indem weiterhin eine oder mehrere Teilreferenzen von null bis zum zweiten Referenzwert vorgesehen sind, bewertet die Steuereinheit 110 ferner das Links-Rechts-Gleichgewicht über mehrere Stufen, wenn bewertet wurde, dass keine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Links-Rechts-Richtung des Körpers (primär des Taillenbereichs) vorliegt, und indem eine oder mehrere Teilreferenzen in einem größeren Wertebereich als der zweite Referenzwert vorgesehen sind, bewertet die Steuereinheit 110 ferner das Links-Rechts-Gleichgewicht über mehrere Stufen, wenn bewertet wurde, dass eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Links-Rechts-Richtung des Körpers (primär des Taillenbereichs) vorliegt.
Im Beispiel gemäß 14 entsprechen Werte von 0, 1 und 2 für die Bewertungseinheit „Versatz” einem Fall einer Bewertung, dass keine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Links-Rechts-Richtung vorliegt (einem Fall, in dem der Y-Merkmalsbetrag gleich oder kleiner als der zweite Referenzwert ist), wogegen ein Wert von 3 oder mehr für die Bewertungseinheit „Versatz” einem Fall einer Bewertung entspricht, dass eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Links-Rechts-Richtung vorliegt (einem Fall, in dem der Y-Merkmalsbetrag größer als der zweite Referenzwert ist).
Zudem vergleicht im Schritt S5 (12) die Steuereinheit 110 gleichermaßen den X-Merkmalsbetrag mit einem vorbestimmten Referenzwert (einem dritten Referenzwert) und nimmt eine Bewertung vor, dass eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Vor-Zurück-Richtung vorliegt, wenn der X-Merkmalsbetrag größer als der dritte Referenzwert ist. Zu beachten ist, dass der dritte Referenzwert ebenfalls ein Versuchswert ist, der durch Beobachtung mehrerer Messsubjekte ermittelt wurde. Ist umgekehrt der X-Merkmalsbetrag gleich oder kleiner als der dritte Referenzwert, wird bewertet, dass keine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken des Körpers (primär des Taillenbereichs) in Vor-Zurück-Richtung vorliegt.
Indem weiterhin eine oder mehrere Teilreferenzen von null bis zum dritten Referenzwert vorgesehen sind, bewertet die Steuereinheit 110 ferner das Links-Rechts-Gleichgewicht über mehrere Stufen, wenn bewertet wurde, dass keine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Vor-Zurück-Richtung des Körpers (primär des Taillenbereichs) vorliegt, und indem eine oder mehrere Teilreferenzen in einem größeren Wertebereich als der dritte Referenzwert vorgesehen sind, bewertet die Steuereinheit 110 ferner das Links-Rechts-Gleichgewicht über mehrere Stufen, wenn bewertet wurde, dass eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Vor-Zurück-Richtung des Körpers (primär des Taillenbereichs) vorliegt.
Im Beispiel gemäß 14 entsprechen Werte von 0, 1 und 2 für die Bewertungseinheit „Versatz” einem Fall einer Bewertung, dass keine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Vor-Zurück-Richtung vorliegt (einem Fall, in dem der X-Merkmalsbetrag gleich oder kleiner als der dritte Referenzwert ist), wogegen ein Wert von 3 oder mehr für die Bewertungseinheit „Versatz” einem Fall einer Bewertung entspricht, dass eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken in Vor-Zurück-Richtung vorliegt (einem Fall, in dem der X-Merkmalsbetrag größer als der dritte Referenzwert ist).
Abschließend nimmt im Schritt S6 die Steuereinheit 110 eine Gesamtbewertung des Links-Rechts-Gleichgewichts der Ganghaltung des Messsubjekts auf der Grundlage des Z-Merkmalsbetrags, des Y-Merkmalsbetrags und des X-Merkmalsbetrags vor. Hierbei bewertet die Steuereinheit 110, dass keine Links-Rechts-Differenz in der Ganghaltung des Messsubjekts vorliegt, wenn für das Schwanken des Körpers in jeder der drei Achsenrichtungen das Schwanken in allen Richtungen so bewertet wurde, dass keine Links-Rechts-Differenz besteht. Umgekehrt bewertet die Steuereinheit 110, dass eine Links-Rechts-Differenz in der Ganghaltung des Messsubjekts vorliegt, wenn für das Schwanken des Körpers in jeder der drei Achsenrichtungen das Schwanken in mindestens einer der Richtungen so bewertet wurde, dass eine Links-Rechts-Differenz besteht. Danach gibt die Steuereinheit 110 zum Smartphone 200 die Bewertungsergebnisse für die jeweiligen Achsen, das Gesamtbewertungsergebnis, Informationen über eine Achse, in der eine Links-Rechts-Differenz auftritt, anhand der jeweiligen Achsenbewertungen usw. aus. Die Steuereinheit 110 kann Meldungen, z. B. jene in der Teiltabelle CMT für Kommentare gemäß 14, zum Smartphone 200 ausgeben.
Nach Empfang der Informationen vom Aktivitätsmesser 100 zeigt das Smartphone 200 die Bewertungsergebnisse für die Links-Rechts-Differenz („Versatz”-Werte) für jede Achse, das Gesamtbewertungsergebnis, die Bewertungskommentare usw. auf der Anzeigeeinheit 240 an. Anders gesagt arbeitet die Anzeigeeinheit 240 als Benachrichtigungseinheit zum Benachrichtigen des Benutzers über die Bewertungsergebnisse. Eine Meldung wie beispielsweise „Ihre Ganghaltung zeigt eine Links-Rechts-Differenz beim Auf-Ab-(Links-Rechts- und/oder Vor-Zurück-)Schwanken ihrer Taille” wird auf der Anzeigeeinheit 240 des Smartphones 200 angezeigt. Zu beachten ist, dass ein Trend des Links-Rechts-Gleichgewichts auf der Anzeigeeinheit 240 mit Hilfe einer Illustration, die ein Standbild ist, einer Animation, die ein Film ist, o. ä. auf intuitive Weise angezeigt werden kann.
15A und 15B zeigen ausgewählte Einzelbilder in einem Film, der im Speicher 220 (der Speichereinheit) des Smartphones 200 gespeichert ist und auf der Anzeigeeinheit 240 (der Benachrichtigungseinheit) angezeigt wird, wenn das Schwanken der Taille in Auf-Ab-Richtung als eines mit einer Links-Rechts-Differenz bewertet wurde. Dieser Film kann jeder Film sein, der die Gehvorgänge visuell ausdrückt, die dann auftreten, wenn der Z-Merkmalsbetrag größer als der erste Referenzwert ist. Der Film kann ein Film sein, in dem die Differenz beim Schwanken in Auf-Ab-Richtung, die durch das Standbein erzeugt wird, stärker als bei Gehvorgängen übertrieben ist, die auftreten, wenn der Z-Merkmalsbetrag gleich dem ersten Referenzwert ist. Zusätzlich kann Grafik, z. B. ein Pfeil 151 und ein Pfeil 153, zugefügt sein, um dem Benutzer die Richtung des Schwankens zu zeigen, bei dem die Links-Rechts-Differenz auftritt. Weiterhin können dem Benutzer Merkmale der Ganghaltung des Messsubjekts (die Direktionalität von Vorgängen, bei denen die Links-Rechts-Differenz auftritt) dargestellt werden, indem Einzelbilder des Films, z. B. jene gemäß 15A und 15B, als Standbilder angezeigt werden.
16A und 16B zeigen ausgewählte Einzelbilder in einem Film, der im Speicher 220 (der Speichereinheit) des Smartphones 200 gespeichert ist und auf der Anzeigeeinheit 240 (der Benachrichtigungseinheit) angezeigt wird, wenn das Schwanken der Taille in Links-Rechts-Richtung als eines mit einer Links-Rechts-Differenz bewertet wurde. Dieser Film kann jeder Film sein, der die Gehvorgänge visuell ausdrückt, die dann auftreten, wenn der Y-Merkmalsbetrag größer als der zweite Referenzwert ist. Der Film kann ein Film sein, in dem die Differenz beim Schwanken in Links-Rechts-Richtung, die durch das Standbein erzeugt wird, stärker als bei Gehvorgängen übertrieben ist, die auftreten, wenn der Y-Merkmalsbetrag gleich dem zweiten Referenzwert ist. Zusätzlich kann Grafik, z. B. ein Pfeil 161 und ein Pfeil 163, dem Film zugefügt sein, um dem Benutzer die Richtung des Schwankens zu zeigen, bei dem die Links-Rechts-Differenz auftritt. Weiterhin können dem Benutzer Merkmale der Ganghaltung des Messsubjekts (die Direktionalität von Vorgängen, bei denen die Links-Rechts-Differenz auftritt) dargestellt werden, indem Einzelbilder des Films, z. B. die gemäß 16A und 16B, als Standbilder angezeigt werden.
17A und 17B zeigen ausgewählte Einzelbilder in einem Film, der im Speicher 220 (der Speichereinheit) des Smartphones 200 gespeichert ist und auf der Anzeigeeinheit 240 (der Benachrichtigungseinheit) angezeigt wird, wenn das Schwanken der Taille in Vor-Zurück-Richtung als eines mit einer Links-Rechts-Differenz bewertet wurde. Dieser Film kann jeder Film sein, der die Gehvorgänge visuell ausdrückt, die dann auftreten, wenn der X-Merkmalsbetrag größer als der dritte Referenzwert ist. Der Film kann ein Film sein, in dem die Differenz beim Schwanken in Vor-Zurück-Richtung, die durch das Standbein erzeugt wird, stärker als bei Gehvorgängen übertrieben ist, die auftreten, wenn der X-Merkmalsbetrag gleich dem dritten Referenzwert ist. Zusätzlich kann Grafik, z. B. ein Pfeil 171 und ein Pfeil 173, dem Film zugefügt sein, um dem Benutzer die Richtung des Schwankens zu zeigen, bei dem die Links-Rechts-Differenz auftritt. Weiterhin können dem Benutzer Merkmale der Ganghaltung des Messsubjekts (die Direktionalität von Vorgängen, bei denen die Links-Rechts-Differenz auftritt) dargestellt werden, in dem Einzelbilder des Films, z. B. jene gemäß 17A und 17B, als Standbilder angezeigt werden.
Durch Betrachtung des auf der Anzeigeeinheit 240 angezeigten Inhalts kann der Benutzer nicht nur Informationen darüber erhalten, ob eine Störung des Links-Rechts-Gleichgewichts in seiner Haltung und Vorgängen beim Gehen vorliegt, sondern auch Informationen darüber, welche Art visueller Merkmale seine Ganghaltung infolge der Störung des Links-Rechts-Gleichgewichts seiner Ganghaltung und seiner Vorgänge hat. Weiß er, welche Art visueller Merkmale seine Ganghaltung hat, sind dies extrem nützliche Informationen für den Benutzer, um seine Ganghaltung und seine Vorgänge zu verbessern. Dementsprechend kann der Benutzer effektiv seine Ganghaltung und Bewegung verbessern.
Obwohl der Aktivitätsmesser 100 und das Smartphone 200 in der o. g. Ausführungsform über BLE-Kommunikation miteinander kommunizieren, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können der Aktivitätsmesser 100 und das Smartphone 200 über NFC (Nahfeldkommunikation) kommunizieren, wenn das Smartphone 200 und der Aktivitätsmesser 100 einander nahe sind.
Obwohl zudem der Ganghaltungsmesser der Erfindung beschreibungsgemäß als System mit dem Aktivitätsmesser 100 und dem Smartphone 200 in der o. g. Ausführungsform konfiguriert ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.
Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Ganghaltungsmesser nur durch das Smartphone 200 gebildet sein. Ein solcher Fall unterstellt, dass das Smartphone 200 über ein Akzelerometer verfügt. Zusätzlich ist ein Programm, das die Steuereinheit veranlasst, quantitativ zu bewerten, ob die Ganghaltung einer Person eine korrekte Haltung ist, und insbesondere ein Programm, das eine Links-Rechts-Differenz beim Schwanken eines Körpers beim Gehen bewertet, im Speicher 220 des Smartphones 200 installiert. Dadurch kann der erfindungsgemäße Ganghaltungsmesser als kleine Kompakteinheit konfiguriert sein.
Das Programm kann auf einem Aufzeichnungsmedium, z. B. einer CD, einer DVD, einem Flashspeicher o. ä., als Anwendungssoftware aufgezeichnet sein. Durch Installieren der auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Anwendungssoftware auf einer Vorrichtung, die im Wesentlichen ein Computer ist, z. B. einem Smartphone, einem Personalcomputer, einem PDA (persönlicher digitaler Assistent) o. ä., kann diese Computervorrichtung veranlasst werden, ein Verfahren zur quantitativen Bewertung abzuarbeiten, ob die Ganghaltung einer Person eine korrekte Haltung ist.
Bezugszeichenliste

1: Ganghaltungsmesser
100: Aktivitätsmesser
112: Akzelerometer
110: Steuereinheit-CPU
120: Speicher
180: BLE-Kommunikationseinheit
200: Smartphone
210: Steuereinheit
220: Speicher
290: Netzwerkkommunikationseinheit
230: Bedieneinheit
240: Anzeigeeinheit
280: BLE-Kommunikationseinheit

Claims

Ganghaltungsmesser, der eine Ganghaltung eines Messsubjekts bewertet, wobei der Monitor aufweist: ein Akzelerometer, das an einer Mittellinie des Taillenbereichs des Messsubjekts befestigt ist und das eine Akzeleration jeweils in Auf-Ab-Achsen-, Links-Rechts-Achsen- und Vor-Zurück-Achsenrichtung ausgibt; und eine Recheneinheit, die einen Z-Merkmalsbetrag als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen einer Auf-Ab-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in einer linksbeinigen Referenzperiode, in der ein Körper durch ein linkes Bein abgestützt wird, und einer Auf-Ab-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in einer rechtsbeinigen Referenzperiode, in der ein Körper durch ein rechtes Bein abgestützt wird, mit Hilfe einer sich zeitlich ändernden Wellenform in der Auf-Ab-Achsenakzeleration berechnet, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird, einen Y-Merkmalsbetrag als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen einer Verschiebung einer Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode und einer Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode durch Ermitteln einer Integration zweiter Ordnung der Links-Rechts-Achsenakzeleration berechnet, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird, und einen X-Merkmalsbetrag als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen einer Vor-Zurück-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode und einer Vor-Zurück-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode mit Hilfe einer sich zeitlich ändernden Wellenform in der Vor-Zurück-Achsenakzeleration berechnet, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird.
Ganghaltungsmesser nach Anspruch 1, der ferner aufweist: eine Bewertungseinheit, die den Z-Merkmalsbetrag mit einer voreingestellten ersten Referenz vergleicht und stufenweise eine erste Differenz bewertet, die eine Schwankungsdifferenz in Auf-Ab-Achsenrichtung ist, die durch eine Disparität in Standbeinen verursacht ist, den Y-Merkmalsbetrag mit einer voreingestellten zweiten Referenz vergleicht und stufenweise eine zweite Differenz bewertet, die eine Schwankungsdifferenz in Links-Rechts-Achsenrichtung ist, die durch eine Disparität in Standbeinen verursacht ist, und den X-Merkmalsbetrag mit einer voreingestellten dritten Referenz vergleicht und stufenweise eine dritte Differenz bewertet, die eine Schwankungsdifferenz in Vor-Zurück-Achsenrichtung ist, die durch eine Disparität in Standbeinen verursacht ist.
Ganghaltungsmesser nach Anspruch 2, der ferner aufweist: eine Benachrichtigungseinheit, die eine Benachrichtigung über Ergebnisse der Bewertungen vornimmt, die durch die Bewertungseinheit durchgeführt werden.
Ganghaltungsmesser nach Anspruch 3, der ferner aufweist: eine Speichereinheit, die speichert: ein erstes Standbild oder einen ersten Film als Angabe einer Ganghaltung, bei der die Differenz des Schwankens in Auf-Ab-Achsenrichtung, die durch die Disparität in den Standbeinen verursacht ist, größer als die erste Referenz ist, ein zweites Standbild oder einen zweiten Film als Angabe einer Ganghaltung, bei der die Differenz des Schwankens in Links-Rechts-Achsenrichtung, die durch die Disparität in den Standbeinen verursacht ist, größer als die zweite Referenz ist, und ein drittes Standbild oder einen dritten Film als Angabe einer Ganghaltung, bei der die Differenz des Schwankens in Vor-Zurück-Achsenrichtung, die durch die Disparität in den Standbeinen verursacht ist, größer als die dritte Referenz ist; wobei die Benachrichtigungseinheit eine Benachrichtigung mit Hilfe des ersten Standbilds oder Films darüber vornimmt, dass die Links-Rechts-Differenz beim Auf-Ab-Schwanken des Taillenbereichs hoch ist, wenn die Bewertungseinheit bewertet hat, dass die erste Differenz größer als die erste Referenz ist, eine Benachrichtigung mit Hilfe des zweiten Standbilds oder Films darüber vornimmt, dass die Links-Rechts-Differenz beim Links-Rechts-Schwanken des Taillenbereichs hoch ist, wenn die Bewertungseinheit bewertet hat, dass die zweite Differenz größer als die zweite Referenz ist, und eine Benachrichtigung mit Hilfe des dritten Standbilds oder Films darüber vornimmt, dass die Links-Rechts-Differenz beim Vor-Zurück-Schwanken des Taillenbereichs hoch ist, wenn die Bewertungseinheit bewertet hat, dass die dritte Differenz größer als die dritte Referenz ist.
Ganghaltungsmesser nach Anspruch 4, wobei das erste Standbild oder der erste Film, das (der) in der Speichereinheit gespeichert ist, ein Bild der Ganghaltung aufweist, das die Links-Rechts-Differenz des Auf-Ab-Schwankens des Taillenbereichs stärker gegenüber der Ganghaltung übertreibt, bei der die erste Differenz etwa gleich der ersten Referenz ist; das zweite Standbild oder der zweite Film, das (der) in der Speichereinheit gespeichert ist, ein Bild der Ganghaltung aufweist, das die Links-Rechts-Differenz des Links-Rechts-Schwankens des Taillenbereichs stärker gegenüber der Ganghaltung übertreibt, bei der die zweite Differenz etwa gleich der zweiten Referenz ist; und das dritte Standbild oder der dritte Film, das (der) in der Speichereinheit gespeichert ist, ein Bild der Ganghaltung aufweist, das die Links-Rechts-Differenz des Vor-Zurück-Schwankens des Taillenbereichs stärker gegenüber der eigentlichen Ganghaltung übertreibt, bei der die dritte Differenz etwa gleich der dritten Referenz ist.
Ganghaltungsmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Recheneinheit den Z-Merkmalsbetrag mit Hilfe eines Absolutwerts einer Differenz zwischen einem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in der linksbeinigen Referenzperiode und einem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode ermittelt; die Recheneinheit den Y-Merkmalsbetrag mit Hilfe eines Absolutwerts einer Differenz zwischen einer maximalen Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie in der linksbeinigen Referenzperiode und einer maximalen Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode ermittelt; und die Recheneinheit den X-Merkmalsbetrag mit Hilfe eines Absolutwerts einer Differenz zwischen einem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der linksbeinigen Referenzperiode und einem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode ermittelt.
Ganghaltungsmesser nach Anspruch 6, wobei für jede von vier oder mehr aufeinanderfolgenden linksbeinigen Referenzperioden und rechtsbeinigen Referenzperioden, die abwechselnd auftreten, die Recheneinheit den Absolutwert der Differenz zwischen dem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Maximalwert der Auf-Ab-Achsenakzeleration in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode ermittelt und danach den Z-Merkmalsbetrag mit Hilfe eines Mittelwerts der mehreren Absolutwerte der Differenzen ermittelt, die ermittelt wurden, den Absolutwert der Differenz zwischen der maximalen Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie in der linksbeinigen Referenzperiode und der maximalen Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode ermittelt und danach den Y-Merkmalsbetrag mit Hilfe eines Mittelwerts der mehreren Absolutwerte der Differenzen ermittelt, die ermittelt wurden, und den Absolutwert der Differenz zwischen dem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der linksbeinigen Referenzperiode und dem Maximalwert der Vor-Zurück-Achsenakzeleration in der rechtsbeinigen Referenzperiode benachbart zu dieser linksbeinigen Referenzperiode ermittelt und danach den X-Merkmalsbetrag mit Hilfe eines Mittelwerts der mehreren Absolutwerte der Differenzen ermittelt, die ermittelt wurden.
Ganghaltungsmesser nach Anspruch 2, wobei die Bewertungseinheit die Links-Rechts-Differenz beim Auf-Ab-Schwanken des Taillenbereichs über drei oder mehr Stufen bewertet, wobei sie zusätzlich zur ersten Referenz mehrere voreingestellte erste Teilreferenzen verwendet, die sich von der ersten Referenz unterscheiden, die Links-Rechts-Differenz beim Links-Rechts-Schwanken des Taillenbereichs über drei oder mehr Stufen bewertet, wobei sie zusätzlich zur zweiten Referenz mehrere voreingestellte zweite Teilreferenzen verwendet, die sich von der zweiten Referenz unterscheiden, und die Links-Rechts-Differenz beim Vor-Zurück-Schwanken des Taillenbereichs über drei oder mehr Stufen bewertet, wobei sie zusätzlich zur dritten Referenz mehrere voreingestellte dritte Teilreferenzen verwendet, die sich von der dritten Referenz unterscheiden.
Ganghaltungsmesser nach Anspruch 2, wobei die Bewertungseinheit die Ganghaltung des Messsubjekts als eine ohne Links-Rechts-Differenz bewertet, wenn die erste Differenz gleich oder kleiner als die erste Referenz ist, die zweite Differenz gleich oder kleiner als die zweite Referenz ist und die dritte Differenz gleich oder kleiner als die dritte Referenz ist; und die Bewertungseinheit die Ganghaltung des Messsubjekts als eine mit Links-Rechts-Differenz bewertet, wenn die erste Differenz größer als die erste Referenz ist, die zweite Differenz größer als die zweite Referenz ist oder die dritte Differenz größer als die dritte Referenz ist.
Programm zum Veranlassen, dass ein Computer ein Verfahren zur Bewertung einer Ganghaltung eines Messsubjekts abarbeitet, wobei das Verfahren aufweist: einen Schritt des Erhaltens einer Ausgabe einer Akzeleration jeweils in Auf-Ab-Achsen-, Links-Rechts-Achsen- und Vor-Zurück-Achsenrichtung von einem Akzelerometer, das an einer Mittellinie des Taillenbereichs des Messsubjekts befestigt ist; und einen Schritt des Berechnens eines Z-Merkmalsbetrags als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen einer Auf-Ab-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in einer linksbeinigen Referenzperiode, in der ein Körper durch ein linkes Bein abgestützt wird, und einer Auf-Ab-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in einer rechtsbeinigen Referenzperiode, in der der Körper durch ein rechtes Bein abgestützt wird, mit Hilfe einer sich zeitlich ändernden Wellenform in der Auf-Ab-Achsenakzeleration, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird, Berechnens eines Y-Merkmalsbetrags als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen einer Verschiebung einer Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode und einer Verschiebung der Links-Rechts-Achsenrichtungstrajektorie des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode durch Ermitteln einer Integration zweiter Ordnung der Links-Rechts-Achsenakzeleration, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird, und Berechnens eines X-Merkmalsbetrags als Angabe eines Grads einer Differenz zwischen einer Vor-Zurück-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der linksbeinigen Referenzperiode und einer Vor-Zurück-Achsenakzeleration des Taillenbereichs in der rechtsbeinigen Referenzperiode mit Hilfe einer sich zeitlich ändernden Wellenform in der Vor-Zurück-Achsenakzeleration, die durch das Akzelerometer ausgegeben wird.