JP2002345785A

JP2002345785A - 足跡分析装置

Info

Publication number: JP2002345785A
Application number: JP2001152199A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Nishibe; 邦彦西部; Masao Otani; 正男大谷; Akiteru Takagi; 昭輝高木
Original assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Current assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2002-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】歩行訓練のデータを記録して、訓練状況を定
量的に把握し、過去のデータとの比較により訓練データ
を診断装置に応用することができる足跡分析装置を提供
すること。【解決手段】歩行画像を取り込む画像取り込み装置２
と、この画像取り込み装置２の画像を演算処理する画像
演算装置３と、この画像演算装置３の演算結果を表示す
る表示装置４と、演算結果を記憶する記憶装置とを備
え、画像演算装置３が、取り込んだ画像から、各足の床
面接触位置及び床面接触位置の各足毎の経時変化を演算
し、表示装置４に床面接触位置の各足毎の経時変化を表
示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高齢者や足腰の不
自由な人、足腰の手術後のリハビリ患者等の使用に適し
た足跡分析装置に関し、特に、訓練のデータを記録する
ことができる足跡分析装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】歩行訓練は、高齢者や足腰の不自由な人
や、手術後の患者等のリハビリにおいて多く採用され、
なかでも、平行棒型の歩行装置はこの訓練の補助をなす
器具として多用されている。この平行棒型の歩行装置
は、一対の平行棒を支柱により手摺り状に略水平に配設
したものからなり、平行棒につかまって歩行することに
より、足腰の訓練を行うようになっている。一方、足跡
分析装置は、このような歩行訓練の際に使用されるもの
であり、従来の足跡分析装置は、歩行後に足や靴などに
付けた粉の位置から足跡位置の解析をしたり、床全面に
張り巡らせた歩行位置検出センサを用いて、歩行後に解
析をしたり、足に赤外線を反射するマーカーを取り付
け、赤外線カメラでその歩行挙動を解析するとともに、
床に設けた足の力を検出する床反力計によりその足跡位
置を分析するものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の足跡分析装置においては、足の裏に粉を付けたり、
足にマーカーを付けたりするわずらわしさがあったり、
床全面に張り巡らせた歩行位置検出センサは価格が高か
ったり、赤外線カメラによるマーカーの挙動解析は床反
力計と同時に用いるため価格が高かったりすることか
ら、実質的には普及率が低いという現状がある。したが
って、歩行訓練を実施しても、歩行挙動に関する定量的
な訓練データの把握が困難となり、これにより、医者や
理学療法士において、訓練状況の定量的な把握がしにく
い問題点があった。

【０００４】本発明は、上記従来の足跡分析装置が有す
る問題点に鑑み、歩行訓練のデータを記録して、訓練状
況を定量的に把握し、過去のデータとの比較により訓練
データを診断装置に応用することができる足跡分析装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の足跡分析装置は、歩行画像を取り込む画像
取り込み装置と、該画像取り込み装置の画像を演算処理
する画像演算装置と、該画像演算装置の演算結果を表示
する表示装置と、該演算結果を記憶する記憶装置とを備
え、前記画像演算装置が、前記取り込んだ画像から、各
足の床面接触位置及び床面接触位置の各足毎の経時変化
を演算し、前記表示装置が該床面接触位置の各足毎の経
時変化を表示することを特徴とする。

【０００６】この足跡分析装置では、前記画像演算装置
が、前記取り込んだ画像から、各足の床面接触位置及び
床面接触位置の各足毎の経時変化を演算し、前記表示装
置が該床面接触位置の各足毎の経時変化を表示すること
から、歩行訓練者は、自らの歩行姿勢等を自らの目で視
認しながら歩行をすることができる。

【０００７】この場合において、前記画像演算装置が、
歩行者の歩行速度、左右の足の間隔、前後の足の間隔、
片足毎の前後の間隔、及び／又は左右のふらつきの演算
又は統計演算処理を行い、前記表示装置が該演算結果の
一部又は全部を表示することができる。

【０００８】これにより、歩行訓練者は、自らの歩行姿
勢、すなわち足や膝の傾き、場合によっては腰の左右の
傾きやバランスなどを自らの目で視認しながら歩行をす
ることができる。

【０００９】また、前記記憶装置が、歩行者記号、歩
行速度、左右の足の間隔、前後の足の間隔、片足毎の前
後の間隔、及び／又は左右のふらつきの演算結果、また
は統計演算処理結果を測定毎に記憶し、前記画像演算装
置が、測定毎のデータの比較演算を行うことができる。

【００１０】これにより、過去のデータとの比較などに
より、訓練の進歩状況や回復度などを定量的に把握する
ことができ、上記データとともに有効に活用することに
より、医者や理学療法士は患者の歩行訓練を有効に進め
ることが可能となり、短期間の歩行訓練を実現すること
ができる。

【００１１】また、前記表示装置を歩行者の略正面方向
に設けることができる。

【００１２】これにより、歩行者は下を向くことなく、
正面方向を向いた状態で歩行の練習をすることが可能と
なる。

【００１３】さらに、画像演算装置が、２次元座標の一
方の座標軸で右ステップ幅を累積し、他方の座標軸で左
ステップ幅を累積するとともに、各ステップ幅毎の座標
を演算し、該座標を座標グラフ上に表示させることがで
きる。

【００１４】これにより、片方の足が悪い場合は、一般
にその反対側の足のステップ幅が小さくなるため、この
ステップ幅の累積値が徐々に遅れることになり、ステッ
プ幅毎の座標は、左右のステップ幅の差の大きさに対応
して、健常者の基準座標からずれて表示されることか
ら、歩行訓練者等は座標グラフを見ることにより、どち
ら側の足が異常であるか、異常の程度がどの程度である
かを一目で知ることができる。

【００１５】そして、画像演算装置が、健常者の基準座
標が縦となるように、画像を所要角度回転させて表示さ
せることができる。

【００１６】これにより、足の異常な側や異常の程度の
確認をより容易にすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の足跡分析装置の実
施の形態を図面に基づいて説明する。

【００１８】図１は、本発明の一実施例を示す斜視図で
あり、１は歩行者、１ａは右足、１ｂは左足、２はビデ
オカメラ等からなる画像取り込み装置を示している。こ
の足跡分析装置は、画像取り込み装置２により歩行者１
の歩行挙動を略正面方向から取り込み、取り込んだ画像
をパソコンなどの画像処理装置３に電送し、該画像処理
装置３が内蔵する画像演算装置により歩行足跡の分析を
行い、その演算結果を表示装置４に表示する。また、画
像演算装置の演算結果は、画像処理装置が内蔵する記憶
装置により記憶される。なお、図において、５は歩行床
面、６は平行棒であり、一対の平行棒６ａ、６ｂを４本
の支柱７と歩行床面５とによって略水平に支持してい
る。

【００１９】歩行の正確さや、回復度合い、リハビリテ
ーションの効果などの評価を受ける歩行者１は、歩行床
面５において、中心線１１に沿ってできるだけ真っ直ぐ
に、画像取り込み装置２に向かって歩行する。このと
き、画像取り込み装置２は、歩行者１の歩行挙動を取り
込み、その画像信号を画像処理装置３に電送する。この
画像信号は、例えば図２のようになり、少なくとも歩行
者１の右足１ａと左足１ｂは必ず画面内に存在するよう
にする。

【００２０】次に、画像処理装置３において、前画面と
の比較により移動体としての歩行者１の存在は容易に把
握でき、また画面の下側から順次走査することにより、
各足位置の存在を容易に把握することができる。また、
歩行を行えば、必ず左足１ｂ、右足１ａと交互に足位置
が画面の下方向に移動すること、片足が移動中は反対側
の足位置は停止していること、足位置は一般には画面に
おいて、歩行者の最下側に位置すること、画面を左右に
分割した場合に右足１ａは画面の左側に位置すること、
左足１ｂは画面の右側に位置すること等の条件から、左
足１ｂ、右足１ａと容易に区別してその挙動を把握する
ことができる。

【００２１】また、両足が同時に移動することはなく、
片足が動き始めたときには反対側の足は必ず止まってい
ることから、止まっている足位置を演算することができ
る。さらに、動画像（動いている足）と静止画像（止ま
っている足）との違いは、前画面と次画面とを常時比較
演算することにより簡単に区別することができる。ただ
し、片足が固定していても、足首などは微妙に動くの
で、このような微少運動は無視し、事前に定めた一定位
置以上に大きく動く場合を動画像と決めることができ
る。

【００２２】また、画像処理装置３において、画面の奥
から手前（上から下）にかけての位置をＸ座標、左から
右方向をＹ座標と定義すると、その各足位置が、画面の
どの位置に存在するかを見ることにより、床面５におけ
る各足位置のＸ座標、Ｙ座標を容易に知ることができ
る。以上の足位置の演算は上記に限るものではなく、例
えば足位置にマーカーを取り付け、このマーカーの位置
検出、床面に設けた床反力信号などの組み合わせにより
求めることも可能である。

【００２３】以上の分析により明らかとなった、歩行者
の各足の位置とその時間変化から演算した足跡をＸ−Ｙ
平面上にプロットすると例えば図３のようになる。ここ
で、必要とする歩行の演算内容には、左右の歩隔４０、
左足のステップ幅４１、４３、４５、右足のステップ幅
４２、４４、ストライド４６、及び図示しない歩行速度
等がある。なお、左足のステップ幅４１に右足のステッ
プ幅４２を加算したものがストライド４６となり、破線
で示す中央線からの各足跡位置までの歩隔４７、４８の
時間変化を取ればふらつきに対するデータが得られる。
このように、演算結果として得られた歩隔４０、左足の
ステップ幅４１、右足のステップ幅４２、ストライド４
３、ふらつき、歩行速度などは、瞬時値や平均値などに
区別し、画像処理装置３の記憶装置に保存、記録され
る。合わせて、以下の演算結果に関しても、同様に統計
処理されて記憶装置に保存、記録される。

【００２４】図４は、安定した正常な歩行状況における
足の移動位置を示した一例であり、横軸は時間経過、縦
軸は画像処理装置により演算された各足毎のＸ位置の変
化状況を示している。人の歩行では、必ず交互に各足を
前に出しながら歩行するため、必ず、着地している足と
移動している足とに分離することができる。床面に着地
していても足首は微少な動きをしているが、そのような
微少運動を無視すると、同図に示すごとく時間経過に対
して停滞する領域３０、３１、３２、３３、３４などが
存在する。そして、これらが着地時の足の位置を示し、
これらの間に移動している足位置のデータが続く。すな
わち、３０、３２、３４は右足の、３１、３３は左足の
足跡を示している。このとき、３０と３１の距離４１が
左足のステップ幅、３１と３２の距離４２が右足のステ
ップ幅であり、両者の加算結果４６がストライドとな
る。歩行速度はこれらデータ全体の傾斜から容易に計算
することができる。なお、実際の歩行では、これらのデ
ータは一歩一歩ばらつきがあるので、平均値を計算して
表示するとよい。左右の足幅４０、４７、４８などは両
足の着地位置におけるＹ値より簡単に算出することがで
きる。

【００２５】一方、図５は、左片麻痺患者などのように
左足が悪く、例えば右足を大きく前に踏み出せない人の
歩行状況を示した一例であり、横軸は時間経過、縦軸は
画像演算装置により演算された各足毎のＸ位置の変化状
況を示している。この場合も、演算方法は共通である
が、左足が悪いため、左足のステップ幅４１の大きさに
比べて右足のステップ幅４２の大きさが小さいことがわ
かる。このように、左右のステップ幅のアンバランスデ
ータから不具合個所が明確になり、今後の治療方針の決
定や、また過去のデータとの対比などにより、歩行の回
復度なども知ることができ、歩行の診断のための有用な
データとなる。

【００２６】図６は、このようなデータを別の角度から
演算し、表示した一例である。図において、横軸５０
は、右足のみの右ステップ幅４２、４４の距離累積値で
あり、縦軸５１は左足のみの左ステップ幅４１、４３、
４５などの距離累積値であり、黒点５２、５３、５４等
は足跡位置を、第１歩目から第ｎ歩目までの左右の各ス
テップ幅毎の座標として座標グラフ上にプロットしたも
のである。また、図６において、（ａ）は健常者、
（ｂ）は左片麻痺、（ｃ）は右片麻痺の場合の一般的な
歩行例を示している。

【００２７】同図（ａ）の健常者の場合は、左ステップ
幅、右ステップ幅とも均等なので黒点５２は斜め４５度
の直線（基準座標）５２ａ上に位置する。これに対し、
同図（ｂ）の左片麻痺の場合は、左ステップ幅に比して
右ステップ幅が小さいので、右ステップ幅の累積値が徐
々に遅れるため、黒点５３は斜め４５度の直線５２ａの
上側に位置し、直線近似すると５３ａとなる。また、同
図（ｃ）の右片麻痺の場合は右ステップ幅に比して左ス
テップ幅が小さいので、左ステップ幅の累積値が徐々に
遅れるため、黒点５４は斜め４５度の直線５２ａの下側
に位置し、直線近似すると５４ａとなる。

【００２８】図７は、図６の各図を反時計方向、すなわ
ち左方向に４５度回転して表示した場合を示している。
したがって、この図７の縦軸５２ａに対して（ａ）の健
常者の場合は５２ａ上に黒点が位置するが、（ｂ）の左
片麻痺の場合は５２ａの左側、（ｃ）の右片麻痺の場合
は５２ａの右側に黒点が位置することとなり、これによ
り、健常者に比してどちら側の足が異常であるか、異常
の程度がどの程度か、過去のデータとの比較により、練
習成果、または回復の度合いなどを一目で知ることがで
きる。

【００２９】図８は、図７を実際の物理量に変換する場
合の説明図であり、同図（ａ）の横軸はＡ（右ステップ
幅累積５０）、縦軸はＢ（左ステップ幅の累積５１）、
斜め４５度の軸を各Ｐ軸、Ｑ軸としており、歩行データ
例５４の座標値をＡ、Ｂ直交座標では（Ａ、Ｂ）、また
はＰ、Ｑ座標軸では（Ｐ、Ｑ）と定義している。したが
って、図８（ａ）より幾何学的に、Ｐ＝Ａ／√２−Ｂ／√２（１）Ｑ＝Ａ／√２＋Ｂ／√２（２）が得られる。

【００３０】また、図８（ｂ）は横軸をＲ＝√２Ｐ、縦
軸をＳ＝√２Ｑ、言い換えれば、図８（ａ）における図
全体を反時計方向に４５度回転して横軸をＰ、縦軸をＱ
とし、さらに√２倍に拡大表示した結果を示している。
したがって、歩行データ５４の座標（Ｒ、Ｓ）は、前記
式（１）、（２）より、Ｒ＝Ａ−Ｂ（３）Ｓ＝Ａ＋Ｂ（４）すなわち、横軸Ｒは右ステップ幅と左ステップ幅の差の
累計値、縦軸Ｓは右ステップ幅＋左ステップ幅、すなわ
ち各ストライドの累計値、したがって歩行者の進行位置
となる。

【００３１】図９は、歩行時における表示装置４での表
示内容の一例を示しており、図において、１２は画像取
り込み装置により取り込んだ画像を、１３は図８（ｂ）
の演算結果をそれぞれ示している。これらの表示は、パ
ソコンなどを使用することにより、歩行訓練中にほぼ実
時間で演算しながら表示、記録することが可能である。
ここでの画像１２は、取り込んだ画像の各画素情報を一
旦画像処理装置３の記憶装置に取り込んでおき、表示時
に画像が左右反転、すなわち鏡面反転するように表示さ
せている。表示の範囲は、図２の取り込んだ画像全てを
左右反転して表示してもよいし、図９のように歩行面を
中心に拡大して表示してもよい。

【００３２】また、図９において、演算結果１３は右片
麻痺の場合を示したが、上記説明したように、図７の演
算内容を縦、横軸ともに√２倍しているため、横軸６０
（右−左）はステップ幅差累積値、縦軸６１は歩行者の
進行位置を示しており、歩行足跡データ６２の傾向、す
なわち直線近似６２ａが進行位置６１のどちら側に傾斜
しているかを目視で確認するだけで、どちらの足が悪い
か、正常に踏み出せないかを瞬時に確認、判断すること
が可能となる。また、同時に直線近似６２ａからのばら
つきを見ることにより、安定性も容易に確認することが
できる。

【００３３】この表示装置は、図１に示したように歩行
者の略正面方向に設けており、歩行者１は図９の表示結
果を見ながら歩行の練習を行うことができる。自らの歩
行姿勢、すなわち足や膝の傾き、場合によっては腰の左
右の傾きやバランスなどを自らの目で視認しながら歩行
をすることにより、歩行者は下を向くことなく、正面方
向を向いた状態で歩行の練習が可能となる。ここで、図
９の表示画像１２において、左右反転表示しているた
め、右足１ａは、画面の向かって右側に、左足１ｂは画
面の向かって左側に表示されている。したがって、歩行
者は頭の中で深く思考することなく、自らの歩行挙動を
理解し、自らの目で視認できるので、アンバランスな部
分を修正したり、傾きを是正しながらの歩行練習が可能
となる。

【００３４】なお、表示装置４は、パソコンなどの表示
装置を使用すれば簡単に移動することができるので、正
しい歩行姿勢を保った状態で自らの歩行姿勢の視認や修
正を行うために、歩行者の視線の高さに設置することが
最も望ましい。また、目の悪い歩行者のためには、表示
装置を例えば大型のプロジェクターなどとし、パソコン
により好みの大きさに拡大して表示することもできる。
なお、左右の反転表示として、歩行者の正面に鏡を垂直
に設置し、歩行者は鏡に映った自らの歩行姿勢を見なが
ら歩行練習を実施する方式があるが、鏡の場合では拡大
表示をすることができない。また、凹面鏡を使用すれ
ば、拡大は可能であるが、床面が歪んだり、拡大率を変
更したりすることはできない。さらに、鏡の場合には、
床面を傾斜させないために通常は垂直に設置するが、こ
れにより、特に歩行者が興味を持って視認したい足元が
下側となり、正しく正面を見ながらの姿勢が取れなくな
る欠点もある。

【００３５】これらの画面１２、１３は、歩行訓練に合
わせて実時間で演算、表示できることから、歩行者はこ
れらの画面を同時に視認しながら歩行の練習を行うこと
ができる。ただし、右画面１３は、上記に限ることな
く、図３に示した歩行足跡や、図４〜図６に示すような
内容であってもよいし、これら内の複数のものを同時に
表示することも可能である。また、中央線１１に対して
の左右のずれ量、または蛇行性を表示することも可能で
ある。

【００３６】一方、図１０は、本発明の他の実施例を示
したものであり、図１に示す実施例とは、画像取り込み
装置２の位置を歩行者１の正面方向ではなく背面方向に
設置した点が異っている。この場合の表示装置４の表示
結果の一例を図１１に示す。この画像取り込み装置２か
らは、歩行者１の後姿を捉えることが可能となり、左右
反転することなく、図１１の左画面１４のようにそのま
ま右足１ａが右側に、左足１ｂが左側に位置するように
表示装置４に表示することができる。なお、図１１に示
す右側の演算結果１３は、図９の場合と同様であり、作
用効果も同じである。

【００３７】図１２は、前記各実施例の足跡分析装置の
信号の流れを示したものであり、画像取り込み装置２で
取り込んだ画像信号は、図示しない画像入力ボードを介
して画像処理装置３に送られて演算処理される。画像処
理装置３は、平均化処理などの統計処理機能も合わせ持
っており、これらの画像処理装置３としては例えばパソ
コンなどを使用することができる。その演算結果は表示
装置４に表示され、また、記憶装置によりこれらの演算
結果を記憶したり、読み出したりすることができる。ま
た、この記憶装置では、パソコン等を用いて、画像処理
装置３において得られた訓練データを、フロッピディス
ク等の可搬記録媒体に記録することもできる。さらに、
表示装置４では、演算結果の時間的な変動値の表示、フ
ロッピディスク等の記録媒体から読み出した過去の訓練
データとの比較表示などを行うことも可能である。ま
た、過去の訓練結果との比較、再生なども可能であり、
その結果は表示装置４に送られ、表示される。

【００３８】かくして、本実施例の足跡分析装置によれ
ば、前記画像演算装置が、前記取り込んだ画像から、各
足の床面接触位置及び床面接触位置の各足毎の経時変化
を演算し、前記表示装置が該床面接触位置の各足毎の経
時変化を表示することから、歩行訓練者は、自らの歩行
姿勢、すなわち足や膝の傾き、場合によっては腰の左右
の傾きやバランスなどを自らの目で視認しながら歩行を
することができ、表示装置を適正な位置に設置すること
により、歩行者は下を向くことなく正面方向を向いた状
態で歩行の練習をすることが可能となる。ここで、表示
画像は正面からの撮影の場合には左右反転表示してお
り、後面からの撮影の場合には左右反転しないで表示し
ているため、右足は、画面の向かって右側に、左足は画
面の向かって左側に表示されている。したがって、歩行
者は頭の中で深く思考することなく、自らの歩行挙動を
理解し、自らの目で視認できるので、アンバランスを修
正したり、傾きを是正しながらの歩行練習が可能とな
る。なお、表示装置４はパソコンなどの表示装置を使用
すれば、簡単に移動可能であり、歩行者の視線の高さに
設置することができ、正しい歩行姿勢を保った状態で自
らの歩行姿勢の視認、修正が可能となる。また、目の悪
い歩行者のためには、表示装置を例えば大型のプロジェ
クターなどとし、パソコンによりお好みの大きさに拡大
して表示することができる。また、歩行訓練者の歩行速
度や、歩隔、左右の歩幅の違い、ふらつき具合などを演
算、統計処理、表示、記憶することができる。また、過
去のデータとの比較などにより、訓練の進歩状況や回復
度などを定量的に把握することができ、上記データとと
もに有効に活用することにより、医者や理学療法士は患
者の歩行訓練を有効に進めることが可能となり、短期間
の歩行訓練を実現することができる。

【００３９】以上のように、各実施例の足跡分析装置で
は、歩行速度や、歩隔、左右のステップ幅の違い、ふら
つき具合などを、実時間で演算、統計処理、表示、記憶
することができ、これらのデータを今後の治療や診断に
有効に活用することにより、医者や理学療法士が患者の
歩行訓練を有効に進めることができる。その結果、短期
間に訓練を実施することが可能となる。

【００４０】以上、本発明の足跡分析装置について、そ
の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に
記載した構成に限定されるものではなく、例えば、図６
〜図８において、必要に応じて、左と右の座標軸を逆方
向に取って表示することができるようにする等、その趣
旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更するこ
とができるものである。

【００４１】

【発明の効果】本発明の足跡分析装置によれば、前記画
像演算装置が、前記取り込んだ画像から、各足の床面接
触位置及び床面接触位置の各足毎の経時変化を演算し、
前記表示装置が該床面接触位置の各足毎の経時変化を表
示することから、歩行訓練者は、自らの歩行姿勢等を自
らの目で視認しながら歩行をすることができる。

【００４２】また、前記画像演算装置が、歩行者の歩行
速度、左右の足の間隔、前後の足の間隔、片足毎の前後
の間隔、及び／又は左右のふらつきの演算又は統計演算
処理を行い、前記表示装置が該演算結果の一部又は全部
を表示することにより、歩行訓練者は、自らの歩行姿
勢、すなわち足や膝の傾き、場合によっては腰の左右の
傾きやバランスなどを自らの目で視認しながら歩行をす
ることができる。

【００４３】さらに、前記記憶装置が、歩行者記号、歩
行速度、左右の足の間隔、前後の足の間隔、片足毎の前
後の間隔、及び／又は左右のふらつきの演算結果、また
は統計演算処理結果を測定毎に記憶し、前記画像演算装
置が、測定毎のデータの比較演算を行うことにより、過
去のデータとの比較などにより、訓練の進歩状況や回復
度などを定量的に把握することができ、上記データとと
もに有効に活用することにより、医者や理学療法士は患
者の歩行訓練を有効に進めることが可能となり、短期間
の歩行訓練を実現することができる。

【００４４】そして、前記表示装置を歩行者の略正面方
向に設けることにより、歩行者は下を向くことなく、正
面方向を向いた状態で歩行の練習をすることが可能とな
る。

【００４５】また、画像演算装置が、２次元座標の一方
の座標軸で右ステップ幅を累積し、他方の座標軸で左ス
テップ幅を累積するとともに、各ステップ幅毎の座標を
演算し、該座標を座標グラフ上に表示させることによ
り、片方の足が悪い場合は、一般にその反対側の足のス
テップ幅が小さくなるため、このステップ幅の累積値が
徐々に遅れることになり、ステップ幅毎の座標は、左右
のステップ幅の差の大きさに対応して、健常者の基準座
標からずれて表示されることから、歩行訓練者等は座標
グラフを見ることにより、どちら側の足が異常である
か、異常の程度がどの程度であるかを一目で知ることが
できる。

【００４６】さらに、画像演算装置が、健常者の基準座
標が縦となるように、画像を所要角度回転させて表示さ
せることにより、足の異常な側や異常の程度の確認をよ
り容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の足跡分析装置の一実施例を示す斜視図
である。

【図２】同足跡分析装置において画像取り込み装置によ
り取り込んだ画像の例を示す図である。

【図３】歩行後の各足の着地位置を連続的に表示した図
である。

【図４】正常な人の歩行状況を示すグラフである。

【図５】正常でない人の歩行状況を示すグラフである。

【図６】左右のステップ幅を座標軸で累積して、各ステ
ップ幅毎の座標を表示した例を示し、（ａ）は健常者、
（ｂ）は左片麻痺、（ｃ）は右片麻痺の歩行状況を示す
座標グラフである。

【図７】図６のグラフを反時計回りに４５度回転した座
標グラフである。

【図８】図７の座標グラフの内容を実際の物理量に変換
する場合の説明図である。

【図９】表示装置における表示例を示す図である。

【図１０】画像取り込み装置を歩行訓練者の背面側に配
置した例を示す斜視図である。

【図１１】図１０に示す足跡分析装置の表示装置におけ
る表示例を示す図である。

【図１２】データ処理の流れを示すチャート図である。

【符号の説明】

１歩行者１ａ右足１ｂ左足２画像取り込み装置３演算装置４表示装置５歩行床面６平行棒７支柱１１中央線１２左画面１３右画面１４左画面３０、３２、３４右足の足跡３１、３３、３５左足の足跡４０歩隔４１、４３、４５左足のステップ幅４２、４４右足のステップ幅４６ストライド４７左足の中心線からの歩隔４８右足の中心線からの歩隔５０右ステップ幅の累積軸５１左ステップ幅の累積軸５２健常者のデータ５３左片麻痺患者のデータ５４右片麻痺患者のデータ６０右ステップ幅−左ステップ幅差の累積軸６１進行位置を示す軸６２右片麻痺患者のデータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高木昭輝新潟県新潟市島見町1398番地新潟医療福祉大学内Ｆターム(参考） 4C038 VA04 VA12 VB14 VB17 VC05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】歩行画像を取り込む画像取り込み装置
と、該画像取り込み装置の画像を演算処理する画像演算
装置と、該画像演算装置の演算結果を表示する表示装置
と、該演算結果を記憶する記憶装置とを備え、前記画像
演算装置が、前記取り込んだ画像から、各足の床面接触
位置及び床面接触位置の各足毎の経時変化を演算し、前
記表示装置が該床面接触位置の各足毎の経時変化を表示
することを特徴とする足跡分析装置。
【請求項２】前記画像演算装置が、歩行者の歩行速
度、左右の足の間隔、前後の足の間隔、片足毎の前後の
間隔、及び／又は左右のふらつきの演算又は統計演算処
理を行い、前記表示装置が該演算結果の一部又は全部を
表示することを特徴とする請求項１記載の足跡分析装
置。
【請求項３】前記記憶装置が、歩行者記号、歩行速
度、左右の足の間隔、前後の足の間隔、片足毎の前後の
間隔、及び／又は左右のふらつきの演算結果、または統
計演算処理結果を測定毎に記憶し、前記画像演算装置
が、測定毎のデータの比較演算を行うことを特徴とする
請求項１又は２記載の足跡分析装置。
【請求項４】前記表示装置を歩行者の略正面方向に設
けたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の足跡分
析装置。
【請求項５】画像演算装置が、２次元座標の一方の座
標軸で右ステップ幅を累積し、他方の座標軸で左ステッ
プ幅を累積するとともに、各ステップ幅毎の座標を演算
し、該座標を座標グラフ上に表示させることを特徴とす
る請求項１、２、３又は４記載の足跡分析装置。
【請求項６】画像演算装置が、健常者の基準座標が縦
となるように、画像を所要角度回転させて表示させるこ
とを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の足跡
分析装置。