JP2014042605A - 体動検出装置及びこれを備える電気刺激装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歩行状態を詳細に検出可能な体動検出装置及び該体動検出装置を用いた電気刺激装置を提供する。
【解決手段】体動検出装置は、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２からなる第１検出部ＳＬ及び第２検出部ＳＲと、人体の動作状態を判別する判別部とを備える。センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２は、人体の対称な動作の中心となる面である正中面Ｏに対称な位置に装着される。判別部は、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２の出力信号を組み合わせることによって人体の動作状態を判別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に歩行状態を検出する体動検出装置及び該体動検出装置を用いた電気刺激装置に関するものである。

従来、体動検出装置として、例えば、使用者の身体に装着した加速度センサ等の検出部からの出力信号に基づいて歩行状態を検出するものがある（例えば、特許文献１参照）。そして、体動検出装置により検出された歩行状態に基づいて、例えば、左右脚の動作等の使用者の身体のバランスの評価や、検出された歩行状態に応じた物理刺激の付与などが行われる。

特開２００２−３５５２３６号公報

ところで、上記した体動検出装置では、評価をより適切に行うために動作の詳細を検出できる装置が望まれている。そこで、例えば、人体の一方の脚に装着されたセンサの検出結果に基づいて、一方の脚の動作状態の判別を行うことも検討されている。しかし、歩行状態等の人体の動作を検出するにあたり、これだけの情報から判別精度を上げることにはそもそも無理がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、歩行状態を詳細に検出可能な体動検出装置及び該体動検出装置を用いた電気刺激装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の体動検出装置は、人体の対称な動作の中心となる面である基準面に対称な１乃至複数の位置に装着された１つ以上のセンサを有して人体の体動を検出する検出部と、該検出部の出力信号に基づいて人体の姿勢を判別する判別部とを備えた装置であって、前記判別部は、前記基準面を跨ぐ位置に装着されたセンサの出力信号を組み合わせることによって前記人体の姿勢を判別する。

この体動検出装置においては、前記基準面が、正面から見た人体を左右均等に分割する中心の面である正中面からなることが好ましい。
この体動検出装置においては、前記検出部が、人体の一方の肢部分と他方の肢部分との対称な位置に各々設けられた複数のセンサからなることが好ましい。

この体動検出装置においては、前記判別部は、前記基準面に対称な位置に装着された各センサの出力信号を組み合わせることによって人体の一方の肢の動作を判別することが好ましい。

この体動検出装置においては、前記基準面を跨ぐ位置に装着される１つ以上のセンサの検出結果に基づき人体の一方の肢の動作判別を行う第１判別部と、前記基準面を跨ぐ位置に装着される１つ以上のセンサの検出結果に基づき人体の他方の肢の動作判別を行う第２判別部と、をさらに備え、前記判別部は、前記第１判別部の判別結果を示す判別情報に前記第２判別部の判定結果を示す判別情報を加味して、人体の一方の肢の動作を判別することが好ましい。

この体動検出装置においては、前記検出部とは別に、人体に装着される少なくとも１つのセンサからなる補助検出部をさらに備えることが好ましい。
この体動検出装置においては、前記判別部は、前記基準面を跨ぐ位置に装着されたセンサの出力信号の組み合わせの要否を、判別対象とする人体の動作に応じて設定可能に構成されてなることが好ましい。

上記課題を解決するために、本発明の電気刺激装置は、人体に電気刺激を付与する電気刺激部と、人体の動作に基づき前記電気刺激部を制御することにより人体に付与する電気刺激を制御する電気制御部とを備えた電気刺激装置であって、前記電気制御部は、体動検出装置により判定された前記人体の動作に基づいて前記電気刺激の制御を行う。

（ａ）は第１の実施形態の体動検出装置が装着された人体の正面図、（ｂ）は体動検出装置の概略構成図。 第１の実施形態の装着部の背面図である。 第１の実施形態の体動検出装置の構成図である。 （ａ）は歩行動作の一例を示す図、（ｂ）は右脚の１歩行周期の一例を示す図である。 第１の実施形態の体動検出装置の出力信号と判別区間との関係を示すグラフである。 第１の実施形態の制御部の処理の流れを示すフローチャートである。 １歩行周期における下腿部の動作例を示す図である。 第２の実施形態の体動検出装置の構成図である。 第２の実施形態の体動検出装置による歩行動作の判別態様を示すタイムチャートであり、（ａ）は第１判別部の判別結果を示す図、（ｂ）は第２判別部の判別結果を示す図、（ｃ）は統合論理演算部の判別結果を示す図である。 第３の実施形態の装着部の背面図である。 第３の実施形態の体動検出装置の構成図である。 第３の実施形態の制御部の処理の流れを示すフローチャートである。 第３の実施形態の体動検出装置の出力信号と判別区間と電気信号との関係を示すグラフである。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図１〜図７を参照して説明する。
図１（ａ）に示すように、本実施形態の体動検出装置は、例えば使用者の大腿部及び膝部の物理量の変位を検出するセンサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２を備える。そして、体動判定装置は、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２の検出結果に基づいて使用者の歩行状態を検出するものである。

図１（ｂ）に示すように、体動検出装置１０は、サポータ型の装置として使用者の左右の下肢に取り付けられる装着部１１と、本体部１２とを有する。なお、左右両足に取り付けられる体動検出装置１０は、同一の構造であるため左足のみを図示して説明する。

装着部１１は、大腿部に取り付けられる大腿装着部２１と、下腿部に取り付けられる下腿装着部２２とを有している。また、装着部１１は、大腿装着部２１及び下腿装着部２２を互いに連結する一対の連結部２３ａ，２３ｂとを有している。

図２に示すように、大腿装着部２１は、大腿部の正面部分及び側面の一部を覆う大腿正面部２４と、大腿正面部２４の両端部分に形成された一対の大腿背面部２５，２６とを有している。大腿正面部２４は、大腿部の形状に合わせて形成され膝側部分（図２において下端側）に凹部２４ａが形成されている。大腿背面部２５，２６は、大腿正面部２４の両端から帯状に形成されて、各先端部２５ａ，２６ａには接続部２５ｂ，２６ｂが設けられている。接続部２５ｂ，２６ｂは、例えばマジックテープ（登録商標）等の面ファスナーである。大腿装着部２１は、各大腿背面部２５，２６の接続部２５ｂ，２６ｂが大腿部の背面部分で互いに接続されて使用者の大腿部に装着される。

下腿装着部２２は、下腿部の正面部分及び側面の一部を覆う下腿正面部２７と、下腿正面部２７の両端部分（図２において左右両端）に形成された一対の下腿背面部２８，２９とを有している。下腿正面部２７は、下腿部の形状に合わせて形成され膝側部分（図２）において上端側）に凹部２７ａが形成されている。下腿背面部２８，２９は、下腿正面部２７の両端から帯状に形成されて、各先端部２８ａ，２９ａには接続部２８ｂ，２９ｂが設けられている。接続部２８ｂ，２９ｂは、例えばマジックテープ（登録商標）等の面ファスナーである。下腿装着部２２は、各下腿背面部２８，２９の接続部２８ｂ，２９ｂが下腿部の背面部分で互いに接続されて使用者の下腿部に装着される。

連結部２３ａ，２３ｂは、例えば伸縮性を有する部材から形成され、大腿装着部２１及び下腿装着部２２の左右両端部分をそれぞれ連結するように形成されている。連結部２３ａ，２３ｂにより一体化された装着部１１には、大腿正面部２４の凹部２４ａ、下腿正面部２７の凹部２７ａ及び連結部２３ａ，２３ｂとで囲まれる装着孔３１が形成される。体動検出装置１０の装着時には、使用者の膝の正面部分がこの装着孔３１から露出するようになっており、歩行動作の膝関節の曲げ動作が容易となる。

大腿正面部２４及び下腿正面部２７には、略中央部分に挿入部３２，３３が設けられ、この挿入部３２，３３にはセンサＳＬ１，ＳＬ２がそれぞれ配置されている。なお、右足においては、センサＳＬ１，ＳＬ２と対称な位置にＳＲ１，ＳＲ２がそれぞれ配置されている。大腿正面部２４に設けられたセンサＳＬ１，ＳＲ１は、例えば加速度センサである。下腿正面部２７に設けられたセンサＳＬ２，ＳＲ２は、例えば角速度センサである。例えば、センサＳＬ１，ＳＲ１（加速度センサ）は、歩行動作において股関節を中心に回転する大腿部の加速度を出力する。また、例えば、センサＳＬ２，ＳＲ２（角速度センサ）は、膝関節を中心に回転する下腿部の角速度を出力する。体動検出装置１０は、このように構成されたセンサＳＬ１，ＳＬ２（ＳＲ１，ＳＲ２）の出力信号を用いて歩行状態（膝関節の変位）を検出する。なお、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２は、同じ種類のセンサを用いてもよい。また、各センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２は、ロータリーエンコーダ、ポテンショメータ、ゴニオメータ、加速度センサ、ジャイロセンサなどを用いてもよい。センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２は、接続ケーブル１３を介して本体部１２と電気的に接続されている。本体部１２は、各種情報が表示される表示部４３と、各種操作が行われる操作部４４とを備えている。

図１（ａ）に示すように、左下股の上部に装着されるセンサＳＬ１と右下股の上部に装着されるセンサＳＲ１とは、基準面に対して対称な位置に配置される。基準面は、人体の対称的な動作の中心となる面である。詳述すると、基準面は、歩行方向から見た使用者の身体を左右均等に分割する身体の中心の面である正中面Ｏからなる。また、使用者の左下股の下部に装着されるセンサＳＬ２と右下股の下部に装着されるセンサＳＲ２とは、基準面に対して対称な位置に配置される。

左下股に装着された２つのセンサＳＬ１，ＳＬ２は、使用者の左足の動作を検出する第１検出部ＳＬを構成する。右下股に装着された２つのセンサＳＲ１，ＳＲ２は、使用者の右足の動作を検出する第２検出部ＳＲを構成する。なお、第１検出部ＳＬ，第２検出部ＳＲによって、上記検出部が構成される。

図３に示すように、本体部１２は、制御部４１と、表示部４３と、操作部４４と、電源部４５とを有する。
制御部４１は、演算処理部４６と、判別部４７とを有している。演算処理部４６は、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２に接続されている。

センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２は、図４（ａ），（ｂ）に示す立脚期及び遊脚期からなる１歩行周期の歩行動作を検出する。
図３に示すように、演算処理部４６には、正中面Ｏにより分割された一方の領域の歩行動作の検出結果を示すセンサＳＬ１の出力信号ＩＬ１，センサＳＬ２の出力信号ＩＬ２が入力される。また、演算処理部４６には、正中面Ｏにより分割された他方の領域の歩行動作の検出結果を示すセンサＳＲ１の出力信号ＩＲ１，センサＳＲ２の出力信号ＩＲ２が入力される。

演算処理部４６は、入力された出力信号ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＲ１，ＩＲ２に対して信号処理を行う。演算処理部４６は、信号処理として、例えば、高周波成分等のノイス゛の除去、移動平均値の算出及び周波数解析などを行う。

演算処理部４６は、正中面Ｏに対称なセンサＳＬ１，ＳＬ２の出力信号ＩＬ１，ＩＬ２とセンサＳＲ１，ＳＲ２の出力信号ＩＲ１，ＩＲ２とを組み合わせる処理を行う。演算処理部４６は、組み合わせる処理として、例えば、出力信号ＩＬ１と出力信号ＩＲ１との減算処理（ＩＬ１−ＩＲ１）や加算処理（ＩＬ１＋ＩＲ１）を実行する。演算処理部４６は、組み合わせる処理として、例えば、出力信号ＩＬ２と出力信号ＩＲ２との減算処理（ＩＬ２−ＩＲ２）や加算処理（ＩＬ２＋ＩＲ２）を実行する。

また、例えば、演算処理部４６は、出力信号ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＲ１，ＩＲ２を、以下の式（１）に基づき組み合わせることにより、信号Ｚ１を生成する。

Ｚ１＝ａＸ１＋ｂＸ２＋ｃＸ３＋ｄＸ４＋…＋Ｃ

なお、変数Ｘ１〜Ｘ４には、出力信号ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＲ１，ＩＲ２が代入される。また、変数Ｘ１〜Ｘ４には、第１検出部ＳＬの出力信号ＩＬ１，ＩＬ２と第２検出部ＳＲの出力信号ＩＲ１，ＩＲ２とが組み合わされた値等が代入される。また、変数Ｘ１〜Ｘ４の値は、各判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃにおける出力信号ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＲ１，ＩＲ２の特徴的な値である。この特徴的な値とは、例えば、移動平均値、微分値、他の特徴的な値と所定の演算を施して算出される値（例えば、Ｘ１−Ｘ４，Ｘ１＋Ｘ２）などの連続的に得られる値である。また、判別式Ｚ１は、各判別区間Ｈ２ａ〜Ｈ２ｄにおいて設定値（係数ａ〜ｄ）が変更される。

係数ａ〜ｄ及び定数Ｃの値は、例えば、多変数解析手法の１手法である判別分析法を用いて設定される。例えば、複数の被験者に対して事前に歩行テストを行って、各判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃにおける変数Ｘ１〜Ｘ４を算出する。

この歩行テストにおける判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃの検出には、例えば、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２の他に別のセンサ（圧力センサ）が用いられる。そして、判別分析法に基づいて算出された判別式Ｚ１に変数Ｘ１〜Ｘ４が代入されて、一つのグラフに全判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃの特徴的な値が表される（グループ化される）。係数ａ〜ｄは、上記した判別式Ｚ１が、このグラフにおいてグループ化された各判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃの特徴的な値の境界を示すように設定される。つまり、判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃが異なる場合に、異なる値の係数ａ〜ｄが設定される。なお、定数Ｃは、判別式Ｚ１の値を調整する値である。このように設定された判別式Ｚ１は、各判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃの境界において所定の値（例えば、Ｚ１＝０）となる。

比較部４９は、各判別区間で異なる閾値で、Ｚ１が閾値より大きい、又は小さいかで、演算処理部４６により演算された信号の値がどの区間に属しているかを判定する。
演算処理部４６は、処理結果を判別部４７に出力する。また、演算処理部４６は、組み合わせ処理を行う前の出力信号ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＲ１，ＩＲ２も判別部４７に出力する。

判別部４７は、比較部４９と、論理演算部５０とを有する。判別部４７は、比較部４９及び論理演算部５０を用いて、演算処理部４６により処理された出力信号ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＲ１，ＩＲ２等に対する判定を行う。これにより、判別部４７は、図３に示した１歩行周期（立脚期及び遊脚期）の歩行動作から、図５示す複数の判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃを検出する。そして、判別部４７は、例えば、歩行動作に伴って判別区間Ｈ１ａから判別区間Ｈ１ｂに切り替わったと判定した場合に、出力信号をハイレベルからローレベルに変更する制御を行う。

表示部４３には、例えば、各判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃにおける使用者の歩行状態の判定結果などが表示される。また、表示部４３には、例えば、判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃの左右の脚の動作の違いや、左右の脚の動作の違いに基づく歩行動作の評価結果が表示される。なお、表示部４３に表示される判定対象とする動作は、操作部４４を用いて使用者が変更可能となっている。

電源部４５は、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２、制御部４１及び操作部４４に対して駆動電流を供給する。電源部４５は、例えば充電式バッテリー、乾電池及び商用電源の供給に基づいて所要の駆動電流を生成する電源回路などである。

次に、人体の歩行動作について図４を参照して説明する。
１歩行周期は、使用者の一方側の足の踵が接地して、次に同じ側の踵が再度接地するまでの動作（周期）を示す。また、１歩行周期における使用者の足が床に接している期間が立脚期、足が床から離れている期間が遊脚期となる。例えば図４，図５に歩行周期の各脚の状態が示されたように、歩行動作は、一方の脚が立脚期の場合、他方の脚の状態は遊脚期となる。そして、他方の脚は、一方の脚に経時的にずれて立脚期となる。そのため、基本的に１歩行周期中には、両方の足が地面に接する状態が発生する。

次に、体動検出装置１０の動作を図３，図５を参照して説明する。
制御部４１は、使用者の歩行動作に伴うセンサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２からの出力信号ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＲ１，ＩＲ２を取得する。すると制御部４１は、出力信号ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＲ１，ＩＲ２に基づき、１歩行周期から立脚期及び複数の遊脚期である判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃを検出する（図５参照）。そして、制御部４１は、この判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃに基づいて使用者の歩行状態を判定する。

次に、上記した動作の詳細を、図６に示すフローチャートに従って説明する。
センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２は、使用者が歩行動作を行うと、歩行動作に伴う使用者、すなわち人体の物理量の変位を検出する。センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２は、検出結果を示す出力信号ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＲ１，ＩＲ２を、演算処理部４６に出力する（ステップ５１）。

次いで、演算処理部４６は、例えば、正中面Ｏにより分割配置されたセンサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２の出力信号ＩＬ１，ＩＬ２と出力信号ＩＲ１，ＩＲ２とを組み合わせる処理を行う。また、演算処理部４６は、組み合わせた信号と組み合わされる以前の信号とに対する信号処理を行う（ステップ５２）。演算処理部４６は、信号処理を施した信号を判別部４７に出力する。

次いで、判別部４７は、入力された信号と１歩行周期を歩行動作の特性毎に分割するための閾値とに基づいて、複数の判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃを１歩行周期から検出する。判別部４７は、１歩行周期を、図５に示す立脚期である判別区間Ｈ１ａと複数の遊脚期である判別区間Ｈ１ｂ，Ｈ１ｃとに判別する。判別部４７は、例えば、出力信号ＩＬ１，ＩＲ１との減算結果として図５に推移ＩＬ１−ＩＲ１として示す信号と、規定された閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ４とを、比較部４９に比較させる。判別部４７は、比較結果に基づき、推移ＩＬ１−ＩＲ１が閾値ＴＨ１もしくはＴＨ２を超えている期間を立脚期と判別する。比較部４９は、各出力信号が閾値ＴＨ１，ＴＨ２より小さかった場合には、推移ＩＬ１−ＩＲ１を「１」（ハイレベル）とする。また、比較部４９は、各出力信号が閾値以上であった場合には推移ＩＬ１−ＩＲ１を「０」（ローレベル）とする。そして、比較部４９は、「１」もしくは「０」を示す信号を論理演算部５０に出力する。なお、閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ４は、１歩行周期において一定の値である。

次に、図６に示すステップ５４において、論理演算部５０は、比較部４９から入力された判定信号の論理演算を行う。判別部４７は、論理演算部５０の出力結果から判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃを検出する（ステップ５５）。

論理演算部５０は、立脚期のうち、推移ＩＬ１−ＩＲ１が閾値ＴＨ１を超えている期間Ｔ１２を立脚期前期と判別する。さらに、論理演算部５０は、一旦閾値ＴＨ１以下となって以降の期間であって閾値ＴＨ２を超えている期間Ｔ２３を、立脚期後期と判別する。そして、判別部４７は、論理演算部５０の判別結果に基づき、立脚期前期Ｔ１２及び立脚期後期Ｔ２３からなる期間を、判別区間Ｈ１ａと規定する。なお、立脚期前期は、１歩行周期中に一方の足の踵で接地して、踵が地面から離れるまで状態（区間）である。また、立脚期後期は、１歩行周期中に一方の足の踵が地面から離れて、つま先が地面から離れるまで状態（区間）である。

論理演算部５０は、立脚期後期に後続する期間であって閾値ＴＨ３以下となる期間Ｔ３４を、遊脚期前期と判別する。また、論理演算部５０は、遊脚期前期に後続する期間であり、閾値ＴＨ３を超えてかつ閾値ＴＨ４以下となる期間Ｔ４０を、遊脚期後期と判別する。そして、判別部４７は、論理演算部５０の判別結果に基づき、遊脚期前期を判別区間Ｈ１ｂ、遊脚期後期を判別区間Ｈ１ｃと規定する。

なお、閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ４に基づき判別された区間が、１歩行周期に立脚期前期が複数含まれるなど、１歩行周期において共通する複数の区間を示す場合も起こり得る。この場合、論理演算部５０は、判別に用いた判別信号とは異なる判別信号を別途取得する。そして、論理演算部５０は、この取得した判別信号を論理演算することにより判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃを特定する。

なお、閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ４は、例えば、複数の被験者に対して事前に行われた歩行テストをもとに設定される。歩行テストは、例えば、被験者の身体にセンサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２の他に別のセンサ（例えば、圧力センサ）が設けられて行われる。この別のセンサは、歩行テストにおいて、判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃを検出するために設けられる。例えば、足裏に設けられた圧力センサにより、１歩行周期において足が地面に接地している期間を検出し、その期間が立脚期、即ち判別区間Ｈ１ａとされる。このような別のセンサで検出した判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃに応じて、各被験者の出力信号の値が取得される。そして、例えば、判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃの境界における出力信号の値の平均値が算出され、その結果が閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ４として設定される。例えば、閾値ＴＨ２には、図５に示すように、出力信号に対して立脚期後期と、その前後の区間（立脚期前期と遊脚期前期）とを判定する値が設定されている。従って、閾値ＴＨ２は、歩行テストにおける複数の被験者の立脚期前期と、その前後の区間との境界における出力信号の値の平均値から設定される。なお、閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ４の設定は、境界の値に限らず、例えば、各判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃのそれぞれの区間全体における各出力信号の値の平均値に基づいて設定されてもよい。

次に、体動検出装置１０の作用について説明する。
上記した体動検出装置１０は、使用者の基準面を跨ぐ領域に配置されたセンサＳＬ１，ＳＬ２とセンサＳＲ１，ＳＲ２とを備える。センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２は、左右対称な歩行動作を検出する。判別部４７は、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２によって検出された複数の出力信号ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＲ１，ＩＲ２を組み合わせて使用者の歩行動作を判別する。従って、歩行動作の判別に用いられるデータ量が増加し、高精度な判別が可能となる。

また、正中面Ｏを跨いだ使用者の部位同士、例えば使用者の脚の左右のバランスが評価される場合にも、他方の脚の状態も含めた評価が可能となる。この評価としては例えば、一方の脚を評価する場合に他方の状態との交互作用を含めた評価が可能となる。

また、センサＳＬ１，ＳＬ２とセンサＳＲ１，ＳＲ２とが、左右対称に行われる歩行動作の境界となる正中面Ｏに対して対称な位置に配置された。つまり、人体の動作は、歩行方向から見た人体を均等に分割する正中面Ｏに対して平行な動きが多い。また、人体の動作は、正中面Ｏにより分割された部位（例えば、左肢、右肢）において同様なものとなる傾向が強い。例えば、椅子に座る動作は、主に立位の状態から左右の膝が伸展し、座面に近くになった場合に膝が屈曲するなど、左右の脚が同時に動作する。このため、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２の検出結果が組み合わされることで、同時に動作する人体の各部位の動きを示す検出結果に基づいた動作判別が行われる。これにより、判別部４７には、一方の脚に装着されたセンサＳＬ１，ＳＬ２の出力信号ＩＬ１，ＩＬ２と他方の脚に装着されたセンサＳＲ１，ＳＲ２の出力信号ＩＲ１，ＩＲ２とが入力される。従って、センサＳＬ１，ＳＬ２の出力信号ＩＬ１，ＩＬ２のみが用いられる構成に対し、判別部４７に入力される信号のデータ量が２倍になる。これにより、使用者の歩行動作がより正確に判別されることとなる。

また、人体の動作は、正中面Ｏに対し、各部位の動きが類似する。しかし、動作のリズム、位相差が異なる場合、例えば歩行時の腰側面の動きは左右で位相差が約１８０度ずれた動きとなる。従って、一方のセンサＳＬ１，ＳＬ２（ＳＲ１，ＳＲ２）の検出結果では動作の判別が困難な場合でも、他方のセンサＳＲ１，ＳＲ２（ＳＬ１，ＳＬ２）の検出結果が利用される。これにより、従来では判別が困難であった動作も判別され易くなる。

体動検出装置１０は、使用者（人体）の一方の肢部分に装着されたセンサＳＬ１，ＳＬ２と使用者の一方の肢部分に装着されたセンサＳＲ１，ＳＲ２とを備える。つまり、センサＳＬ１等が人体の左右に共通して存在する肢に装着されると、例えばセンサＳＬ１等が使用者の腰に装着された場合よりもセンサ値の変動が多くなる。このため、取得可能なデータ量が増大する。また、基本的に動作を判別する場合にセンサ値の基準となる姿勢状態を設けて判別を行う手法も存在する。しかし、この手法では、該姿勢状態のときに取得されるセンサ値と他の動作時のセンサ値の差が少ない。このため、こうした手法では、歩行動作を高精度に判別することは困難である。これに対し、左右の股に装着されるセンサＳＬ１，ＳＬ２とセンサＳＲ１，ＳＲ２との各センサ値は、十分な差分を有する。以上より、人体の左右に共通して存在する左右の肢にセンサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２が装着されることで、動作判別がより高精度に行われることとなる。

体動検出装置１０は、正中面Ｏに対称な位置に装着されたセンサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２の出力信号を組み合わせる。そして、体動検出装置１０は、組み合わせることで得られる信号に基づいて人体の一方の肢の動作判別を行う。例えば、左右共通の人体の部位（例えば足、脚）が同時の動きをしている立位の状態、つまり両足裏が地面に接している状態を想定する。この想定では、一方の足裏が接している状態を判別できたとしても、他方の足裏が地面に接している状態を判別することは困難である。そこで例えば、一方の脚に装着されたセンサにより一方の脚の状態が取得され、他方の脚に装着されたセンサにより他方の脚の状態が取得される手法も想定される。この手法では、各センサのセンサ値をもとに左右の脚の状態が判別され、この判別結果をもとに人体の状態が判別される。しかし、この手法では、左右の脚のそれぞれの状態が個別に判別され、その後に人体全体の動作が判別されるため、人体全体の動作判別が迅速に行われない。一方、体動検出装置１０は、組み合わせることで得られた信号に基づいて人体の一方の肢の動作判別を行うことで、立位の判別を高精度かつ迅速に行うことが可能である。

体動検出装置１０は、閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ４を用いて１歩行周期（立脚期及び遊脚期）を分割する判別部４７を備える。この閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ４は、遊脚期を更に分割した所望の区間（判別区間Ｈ１ｂ，Ｈ１ｃ）が検出可能な値が設定されている。従って、１歩行周期を複数の判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃに分割することで、その判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃに基づいて身体のバランス等の評価を適切に行うことができる。

また、体動検出装置１０は、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２が使用者の膝（関節）を跨ぐ位置に設けられ膝関節の回転位置（角速度等）を検出可能に構成されている。図７に示すように、例えば遊脚期の前期において、大腿部は、進行方向Ｂ１と同じ向きに股関節を中心に回転する（回転方向Ｂ２）。

センサＳＬ１，ＳＲ１（加速度センサ）は、回転方向Ｂ２に対する大腿部の加速度を検出して出力信号ＩＬ１，ＩＲ１として出力する。また、下腿部は、膝関節を中心に慣性力が働く方向Ｂ３に回転する（回転方向Ｂ４）。センサＳＬ２，ＳＲ２（角速度センサ）は、回転方向Ｂ４に沿った下腿部の角速度を検出して出力信号ＩＬ２，ＩＲ２として出力する。遊脚期の後期では，両部位ともに前期とは逆方向に回転する（回転方向Ｂ５，Ｂ６）。そこで、上記した遊脚期における足の特徴的な動作を検出するように膝関節を跨ぐ部位にセンサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２が設けられる。これにより、判別区間Ｈ１ｂ，Ｈ１ｃの検出精度を向上させることができる。

この実施形態は、以下の効果を奏する。
（１）体動検出装置１０は、人体の基準面に対して対称な位置に装着されたセンサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２を検出部として備える。また、体動検出装置１０は、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２の出力信号ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＲ１，ＩＲ２を組み合わせることで人体の姿勢（動作）を判別する判別部４７を備える。これにより、歩行動作の判別に用いられるデータ量が増加し、高精度な判別が可能となる。

（２）体動検出装置１０は、歩行方向から見た人体を左右均等に分割する身体の中心の面（正中面Ｏ）を基準面とした。センサＳＬ１，ＳＬ２とセンサＳＲ１，ＳＲ２とがそれぞれ、正中面Ｏに対称に配置された。これにより、センサＳＬ１，ＳＬ２の出力信号ＩＬ１，ＩＬ２のみが用いられる構成に対し、判別部４７に入力される信号のデータ量が２倍になり、使用者の歩行動作がより正確に判別されることとなる。

（３）体動検出装置１０の検出部が、人体の一方の肢部分と他方の肢部分に各々設けられた複数のセンサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２により構成された。このため、体動検出装置１０は、例えば歩行動作等の各種動作に伴う人体の変位を示す信号をより多く取得することが可能となる。これにより、体動検出装置１０は、人体の動作を示す豊富なデータに基づいて動作判別を行うことが可能となり、動作判別をより詳細かつ高精度に行うことが可能となる。

（４）体動検出装置１０は、正中面Ｏに対称な位置に装着されたセンサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２の出力信号を組み合わせる。そして、体動検出装置１０は、組み合わせることで得られる信号に基づいて人体の一方の肢の動作判別を行う。これにより、立位等をはじめとする各種動作の判別を高精度かつ迅速に行うことが可能である。

（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施の形態について図８，図９を参照して説明する。
なお、本実施形態にかかる体動検出装置及び電気刺激装置も、その基本的な構成は第１実施の形態と同等である。よって、図８，図９においても第１実施の形態と実質的に同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、重複する説明は割愛する。

図８に示すように、本実施形態の体動検出装置１０を構成する制御部４１は、第１判別部６０、第２判別部７０、及び統合論理演算部８０を有している。
第１判別部６０は、正中面Ｏにより分割された使用者の一方の半身に装着されたセンサＳＬ１，ＳＬ２からなる第１検出部ＳＬの検出結果に基づいて、使用者の一方の肢の動作判別を行う。第１判別部６０は、比較部６１と論理演算部６２とを有している。比較部６１は、演算処理部４６により演算された第１検出部ＳＬの検出結果を示す信号の値が、１歩行周期のうちのどの判別区間に属しているかを判定する。論理演算部６２は、比較部６１が出力する判定信号の論理演算を行う。第１判別部６０は、比較部６１及び論理演算部６２を用いて、演算処理部４６により処理されたセンサＳＬ１，ＳＬ２の出力信号ＩＬ１，ＩＬ２等に対する判定を行う。これにより、第１判別部６０は、一方の半身の１歩行周期の歩行動作から、図５に示した複数の判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃを検出する。そして、第１判別部６０は、例えば、歩行動作に伴い使用者の歩行状態が判別区間Ｈ１ａから判別区間Ｈ１ｂに切り替わったと判定した場合に、出力信号をハイレベルからローレベルに変更する制御を行う。第１判別部６０は、判別結果を示す判別情報を統合論理演算部８０に出力する。

第２判別部７０は、正中面Ｏにより分割された使用者の他方の半身に装着されたセンサＳＲ１，ＳＲ２からなる第２検出部ＳＲの検出結果に基づいて使用者の他方の肢の動作判別を行う。第２判別部７０は、比較部７１と論理演算部７２とを有している。比較部７１は、演算処理部４６により演算された第２検出部ＳＲの検出結果信号の値が、１歩行周期のうちのどの判別区間に属しているかを判定する。論理演算部７２は、比較部７１が出力する判定信号の論理演算を行う。第２判別部７０は、比較部７１及び論理演算部７２を用いて、演算処理部４６により処理されたセンサＳＲ１，ＳＲ２の出力信号ＩＲ１，ＩＲ２等に対する判定を行う。これにより、第２判別部７０は、他方の半身の１歩行周期の歩行動作から、図５に示した複数の判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃを検出する。そして、第２判別部７０は、歩行動作に伴い使用者の歩行状態が判別区間Ｈ１ａから判別区間Ｈ１ｂに切り替わったと判定した場合に、出力信号をハイレベルからローレベルに変更する制御を行う。第２判別部７０は、判別結果を示す判別情報を統合論理演算部８０に出力する。

統合論理演算部８０は、第１判別部６０から入力された判別情報と第２判別部７０から入力された判別情報とに基づいて、使用者の動作を判定する処理を行う。統合論理演算部８０は、例えば、正中面Ｏにより分割された使用者の左脚の動作を、第１判別部６０の判別情報に第２判別部７０の判別情報を加味して判定する。これにより、統合論理演算部８０は、第１判別部６０の判別結果を検証し、誤判別の有無を確認する。また、これにより、統合論理演算部８０は、第１判別部６０の判別結果のみでは判別が困難な使用者の動作の判別を行う。

また、統合論理演算部８０は、例えば、正中面Ｏにより分割された使用者の右脚の動作を、第２判別部７０の判別情報に第１判別部６０の判別情報を加味して判定する。これにより、統合論理演算部８０は、第２判別部７０の判別結果を検証し、誤判別の有無を確認する。また、これにより、統合論理演算部８０は、第２判別部７０の判別結果のみでは判別が困難な使用者の動作の判別を行う。

次に、体動検出装置１０の動作の詳細を、図９に示すタイムチャートに従って説明する。
図９は、図５に例示した１歩行周期を立脚期前期、立脚期後期、遊脚期前期、及び遊脚期後期の四段階に分割して歩行動作の経過状況を示したものである。なお、図９（ａ）は、第１判別部６０による使用者の左脚の歩行動作の判別結果を示している。また、図９（ｂ）は、第２判別部７０による使用者の右脚の歩行動作の判別結果を示している。さらに、図９（ｃ）は、統合論理演算部８０による使用者の歩行動作の判別結果を示している。なお、図９において、「判別番号１」は立脚期前期、「判別番号２」は立脚期後期、「判別番号３」は遊脚期前期、及び「判別番号４」は遊脚期後期をそれぞれ示している。

ここで、先の図７のように１歩行周期の下腿部の動きは、立脚期の動きに比べ遊脚期の方が大きい。このため、遊脚期では、第１検出部ＳＬ及び第２検出部ＳＲが取得するセンサ値の変動が大きく他の判別区間よりも高精度に判別可能である。

また、先の図４に示したように、一方の脚の状態が立脚期前期から立脚期後期に遷移するタイミングは、他方の脚が遊脚期前期から遊脚期後期に遷移するタイミングと近似する。つまり、一方の脚の状態が立脚期前期から立脚期後期に遷移するとき、他方の脚は遊脚期前期から遊脚期後期に遷移する。

このため、第１判別部６０の判別結果は、図９（ａ）のタイミングＴ１８で、左の脚の状態が立脚期前期から立脚期後期に遷移したことを示す。また、第２判別部７０の判別結果は、図９（ｂ）のタイミングＴ１８で、右の脚の状態が遊脚期前期から遊脚期後期に遷移したことを示す。

一方、図９（ｂ）に示すように、タイミングＴ１９では、第１判別部６０の判別結果が左脚の立脚期前期の終了を示す以前に（図９（ａ）：Ｔ２０）、第２判別部７０の判別結果は既に右足の遊脚期後期の開始を示している。そこで、統合論理演算部８０は、図９（ｃ）に示すように、タイミングＴ１９にて左脚の立脚期前期が終了したと判定する。つまり、統合論理演算部８０は、第１判別部６０の判別結果が誤判別であるとして、その判別結果を第２判別部７０の判別結果に基づいて訂正する。

次に、体動検出装置１０の作用について説明する。
上記した体動検出装置１０は、使用者の一方の脚の動作状態を判別する第１判別部６０を備える。また、体動検出装置１０は、使用者の他方の脚の動作状態を判別する第２判別部７０を備える。第１判別部６０は、第１検出部ＳＬの検出結果に基づき使用者の一方の脚の状態を判別する。また、第２判別部７０は、第２検出部ＳＲの検出結果に基づき使用者の他方の脚の状態を判別する。統合論理演算部８０は、第１判別部６０の判別結果に第２判別部７０を加味して一方の脚の動作状態を判定した。また、統合論理演算部８０は、第２判別部７０の判別結果に第１判別部６０を加味して他方の脚の動作状態を判定した。よって、統合論理演算部８０は、第１判別部６０もしくは第２判別部７０の判別結果を、他方の判別部（７０．６０）の判別結果に基づき検証、是正することができる。これにより、歩行動作の判定精度がさらに高められることとなる。

上記した第１判別部６０は、一方の脚の状態の立脚期前期から立脚期後期への遷移を判別した。また、第２判別部７０は、他方の脚の状態の遊脚期前期から遊脚期後期への遷移を判別した。そして、統合論理演算部８０は、一方の脚の状態の立脚期前期から立脚期後期への遷移の判別を、他方の脚の状態の遊脚期前期から遊脚期後期への判別結果を加味して行った。これにより、一方の脚の立脚期前期から立脚期後期への遷移と、他方の脚の状態の遊脚期前期から遊脚期後期への遷移といった関連性の高い動作に基づいて動作状態が判別される。よって、統合論理演算部８０は、第１判別部６０及び第２判別部７０の双方の判別結果に基づく使用者の動作判別を高精度に行うことが可能となる。

この実施形態は、前記（１）〜（４）の効果に加え、さらに以下の効果を奏する。
（５）体動検出装置１０は、正中面Ｏにより分割された左右の脚の動作状態を判別する第１判別部６０及び第２判別部７０を判別部として備える。また、体動検出装置１０は、第１判別部６０及び第２判別部７０の各判別結果に基づき左右の脚の動作状態を判別する処理を行う統合論理演算部８０を備える。これにより、一方の脚の状態の検出結果では判別することが困難な動作であっても、適正に判別することが可能となる。

（第３実施の形態）
以下、本発明を具体化した第３実施の形態について図１０〜図１３を参照して説明する。

なお、本実施形態にかかる体動検出装置及び電気刺激装置も、その基本的な構成は第１実施の形態と同等である。よって、図１３においても第１実施の形態と実質的に同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、重複する説明は割愛する。

図１０に示すように、本実施形態では、使用者の身体に電気刺激を付与するための電極部３４，３５が、大腿正面部２４及び下腿正面部２７に設けられている。電極部３４は、一対の陽極３４ａ及び陰極３４ｂを有する。また、電極部３５は、一対の陽極３５ａ及び陰極３５ｂを有する。陽極３４ａ，３５ａ及び陰極３４ｂ，３５ｂは、その一部が大腿正面部２４及び下腿正面部２７の背面２４ｂ，２７ｂから露出しており、皮膚と直接接触して電気刺激を付与するように構成されている。センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２及び電極部３４，３５は、接続ケーブル１３を介して本体部１２と電気的に接続されている。

図１１に示すように、本実施形態の体動検出装置１０は、使用者に電気刺激を付与する電気刺激部４２を有している。また、制御部４１は、電気刺激部４２を制御する電気制御部４８をさらに有している。

電気制御部４８は、判別部４７からの出力信号、即ち判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃに基づいて電気刺激部４２を制御する。電気刺激部４２は、上記した電極部３４，３５と、電極部３４，３５と電気的に接続されたパルス発生部５１とを有する。

電気刺激部４２は、電気制御部４８から入力される制御信号に基づいてパルス発生部５１を駆動する。これにより、電気刺激部４２は、所定のパルス信号を、各電極部３４，３５の陽極３４ａ，３５ａ及び陰極３４ｂ，３５ｂ間に発生させる。各電極部３４，３５は、パルス信号の発生により、使用者に対して電気刺激を付与する。

表示部４３には、例えば、使用者の動作状態の判別結果の他、各判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃにおける電気刺激の有無などの設定が表示される。また、この設定は、操作部４４を用いて使用者が変更可能となっている。電源部４５は、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２、電気刺激部４２、制御部４１及び操作部４４に対して駆動電流を供給する。そして、判別部４７は、判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃが切り替わった旨の信号を電気制御部４８に出力する。

次に、本実施形態の体動検出装置１０の動作を、図１２に示すフローチャートに従って説明する。
図１２に示すように、まず、先の図６に示したステップ５１〜５５に相当するステップ６１〜６５の処理が実行される。これにより、判別部４７は、論理演算部５０の出力結果から判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃを検出する。そして、判別部４７は、各判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃが切り替わった旨の信号を電気制御部４８に出力する。

次いで、電気制御部４８は、入力された判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃに基づいて、電気刺激部４２のパルス発生部５１を制御する（ステップ６６）。図１３に示すように、電気制御部４８は、立脚期に対応する判別区間Ｈ１ａにおいて、電極部３４から電気刺激Ａ及びＢが付与されるように制御する。また、電気制御部４８は、遊脚期前期に対応する判別区間Ｈ１ｂにおいては、パルス発生部５１の駆動（電気刺激）を停止させる制御を行う。なお、電気制御部４８は、各電極部３４，３５に発生させるパルス信号の電流の大きさ・周波数などの制御を所定のプログラム等に基づいて行う。

次に、体動検出装置１０の作用について説明する。
体動検出装置１０は、判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃに基づいて、電気制御部４８が電気刺激部４２を制御して使用者の身体に電気刺激を付与する。これにより、例えば１歩行周期において、筋肉が集中的に活動する区間を含む範囲で電気刺激を付与することで、筋肉を収縮させ下腿部の負担を効果的に軽減することが可能となる。つまり、立脚期及び遊脚期のみを用いて電気刺激を付与する場合に比べて、歩行状態に応じたより細かい区間で電気刺激を付与することができる。また、複数の判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃを設定することで、電気刺激を付与する区間だけでなく、所定区間だけ電気刺激を停止することができる。これにより、歩行動作を妨げることなく電気刺激を付与することができる。よって、電気刺激を効率良く付与することができる。さらに、判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃにおいては、電極部３４，３５の両方から電気刺激が付与される。つまり、電気刺激を付与する区間を、複数の判別区間Ｈ２ａ〜Ｈ２ｄを組み合わせて行うことができる。これにより、電気刺激の付与（フィードバック）を多様な区間（歩行状態）に応じて行うことができる。

この実施形態は、前記（１）〜（４）の効果に加え、さらに以下の効果を奏する。
（６）体動検出装置１０は、電気刺激部４２を備えており、電気制御部４８が分割された各判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃに基づいて使用者の身体に電気刺激を付与する。これにより、歩行状態に応じた細かい区間で電気刺激を付与することができる。また、電気刺激部４２は、判別部４７による高精度な判別結果に応じて、必要なタイミングで電気刺激の付与を行うことができる。これにより、電気刺激が人体に長時間付与されることによる使用者の疲労が軽減されることとなる。

（７）体動検出装置１０は、操作部４４を備えており、電気刺激を付与する判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃを使用者が変更可能となっている。これにより、使用者の好みや目的等に応じて電気刺激の付与を行うことができる。

（他の実施形態）
なお、上記各実施の形態は、以下のような形態をもって実施することもできる。
・上記各実施形態では、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２と本体部１２とが、接続ケーブル１３によって有線接続された。そして、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２の検出結果を示す信号が、接続ケーブル１３を介して本体部１２に伝達された。これ以外に例えば、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２及び本体部１２に無線通信可能な通信部が設けられる構成であってもよい。

・上記各実施形態では、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２が、使用者の膝関節に装着された。これ以外に例えば、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２が、使用者の例えば股関節回り、腰、肘、腕、足首などの他の部位に装着されてもよい。この場合には、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２が、基準面を跨ぐ対称な部位に装着されることとなる。なお、センサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２は、使用者の身体の関節を間に挟む位置に設けられることが好ましい。

・上記各実施形態では、装着部１１と操作部４４とが別体として構成された。これ以外に例えば、操作部４４が装着部１１に内蔵される構成であってもよい。
・上記第２の実施形態では、他方の脚の状態が遊脚期前期から遊脚期後期に遷移したと判別されたとき、一方の脚の状態の立脚期前期が終了した旨判別された。これ以外に、統合論理演算部８０は、基準面を跨ぐ対称な部位の動作に相関関係が存在する動作であれば、第１判別部６０及び第２判別部７０の判別結果を組み合わせて使用者の動作判別を行うことができる。

・上記第２の実施形態では、一方の脚の動作判別が、第１判別部６０及び第２判別部７０の判別結果に基づき行われた。同様に、他方の脚の動作判別も、第１判別部６０及び第２判別部７０の判別結果に基づき行われた。これ以外に例えば、一方の脚の動作判別が、第１判別部６０及び第２判別部７０の判別結果に基づき行われてもよい。そして、他方の脚の動作判別は、第１判別部６０及び第２判別部７０のいずれかの判別結果のみに基づき行われてもよい。

・上記第２の実施形態では、第１検出部ＳＬ及び第２検出部ＳＲを構成するセンサとして、同種類のセンサＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ２が用いられた。これ限らず、第１検出部ＳＬ及び第２検出部ＳＲはそれぞれ異なる種類のセンサによって構成されてもよい。これによれば、第１判別部６０及び第２判別部７０は、異なるセンサの検出値を用いて使用者の動作判別を行うことができる。

・上記第３の実施形態において、電気制御部４８は、電極部３４，３５に発生させる電流の発生態様を適宜変更してもよい。例えば、電流値を時間の経過とともに徐々に高くする構成としてもよい。また、例えば、電気制御部４８が、別途設けられる遅延回路等に基づく処理が実行されてもよい。そして、電気制御部４８は、こうした処理により、電流の発生タイミングを判別区間Ｈ１ａ〜Ｈ１ｃの境界から所定時間遅らせることとしてもよい。また、例えば、電気制御部４８は、電流の周期（パルス波形の周期）を適宜変更してもよい。また、例えば、電気制御部４８は、電流値を、電気刺激を開始してから徐々に高くしてもよい。同様に、電気制御部４８は、電気刺激の終了時期に近づくにつれて徐々に低くしてもよい。さらに、電気制御部４８は、こうした電流の発生態様を適宜組み合わせてもよい。

・上記各実施形態では、第１検出部ＳＬ及び第２検出部ＳＲにより上記検出部が構成された。さらに、体動検出装置１０が、第１検出部ＳＬ及び第２検出部ＳＲの他、人体に装着される少なくとも１つのセンサからなる補助検出部を備える構成とされてもよい。これによれば、第１検出部ＳＬ及び第２検出部ＳＲが共に誤検出を行ったとしても、補助検出部が第１検出部ＳＬ及び第２検出部ＳＲに代替して人体の動作を検出する。これにより、人体の動作検出がより高い信頼性のもとに行われることとなる。

・上記第２の実施形態では、第１判別部６０及び第２判別部７０の２つの判別部が設けられた。さらに、第１判別部６０及び第２判別部７０の他、１以上の判別部が設けられる構成とされてもよい。これによれば、統合論理演算部８０は、３つ以上の判別部の判別結果に基づき、使用者の動作状態を判別する。

・上記第３の実施形態では、体動検出装置１０が、判別部４７、電気刺激部４２、及び電気制御部４８を有する構成とされた。これ以外に、上記第２の実施形態において、体動検出装置１０が、電気刺激部４２及び電気制御部４８をさらに有する構成とされてもよい。これによれば、電気制御部４８は、第１判別部６０及び第２判別部７０の双方の判別結果に基づき判別された使用者の動作状態に応じて電気刺激を制御することができる。これにより、電気刺激の付与がより適正なタイミングで行われることとなる。

・上記各実施形態では、体動検出装置１０が、使用者の歩行動作を判別した。これ以外にも体動検出装置１０は、階段等の昇降動作や、座椅子等からの立ち上がり動作等であってもよい。

１０…体動検出装置、１１…装着部、１２…本体部、４１…制御部、４２…電気刺激部、４３…表示部、４４…操作部、４５…電源部、４６…演算処理部、４７…判別部、４８…電気制御部、４９…比較部、５０…論理演算部、５１…パルス発生部、６０…第１判別部、６０…第２判別部、６１…比較部、６２…論理演算部、７０…第２判別部、７１…比較部、７２…論理演算部、８０…統合論理演算部、Ｏ…正中面、ＳＬ…第１検出部、ＳＲ…第２検出部、ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＲ１、ＳＲ２…センサ。

Claims (8)

1. 人体の対称な動作の中心となる面である基準面に対称な１乃至複数の位置に装着された１つ以上のセンサを有して人体の体動を検出する検出部と、該検出部の出力信号に基づいて人体の姿勢を判別する判別部とを備えた装置であって、
   前記判別部は、前記基準面を跨ぐ位置に装着されたセンサの出力信号を組み合わせることによって前記人体の姿勢を判別する
   ことを特徴とする体動検出装置。
2. 請求項１に記載の体動検出装置において、
   前記基準面が、正面から見た人体を左右均等に分割する中心の面である正中面からなる
   ことを特徴とする体動検出装置。
3. 請求項１または２に記載の体動検出装置において、
   前記検出部が、人体の一方の肢部分と他方の肢部分との対称な位置に各々設けられた複数のセンサからなる
   ことを特徴とする体動検出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の体動検出装置において、
   前記判別部は、前記基準面に対称な位置に装着された各センサの出力信号を組み合わせることによって人体の一方の肢の動作を判別する
   ことを特徴とする体動検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の体動検出装置において、
   前記基準面を跨ぐ位置に装着される１つ以上のセンサの検出結果に基づき人体の一方の肢の動作判別を行う第１判別部と、
   前記基準面を跨ぐ位置に装着される１つ以上のセンサの検出結果に基づき人体の他方の肢の動作判別を行う第２判別部と、をさらに備え、
   前記判別部は、前記第１判別部の判別結果を示す判別情報に前記第２判別部の判定結果を示す判別情報を加味して、人体の一方の肢の動作を判別する
   ことを特徴とする体動検出装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の体動検出装置において、
   前記検出部とは別に、人体に装着される少なくとも１つのセンサからなる補助検出部をさらに備える
   ことを特徴とする体動検出装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の体動検出装置において、
   前記判別部は、前記基準面を跨ぐ位置に装着されたセンサの出力信号の組み合わせの要否を、判別対象とする人体の動作に応じて設定可能に構成されてなる
   ことを特徴とする体動検出装置。
8. 人体に電気刺激を付与する電気刺激部と、人体の動作に基づき前記電気刺激部を制御することにより人体に付与する電気刺激を制御する電気制御部とを備えた電気刺激装置であって、
   前記電気制御部は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の体動検出装置により判定された前記人体の動作に基づいて前記電気刺激の制御を行う
   ことを特徴とする電気刺激装置。

Images