JP2018069035A - Walking analysis system and method - Google Patents

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JP2018069035A JP2017150295A JP2017150295A JP2018069035A JP 2018069035 A JP2018069035 A JP 2018069035A JP 2017150295 A JP2017150295 A JP 2017150295A JP 2017150295 A JP2017150295 A JP 2017150295A JP 2018069035 A JP2018069035 A JP 2018069035A
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武弘 田川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a walking analysis system capable of calculating a walking age commensurate with walking ability.SOLUTION: A walking analysis system 100 includes a three-dimensional measuring device 1 for measuring three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of a subject H in association with walking of the subject sequentially, and an analysis device 2 for calculating a speed age, a balance age, and a posture age of the subject using the three-dimensional coordinates of the plurality of body feature points of the subject, and a first correspondence stored beforehand, and calculating a walking age of the subject, using each of the calculated ages of the subject and a second correspondence stored beforehand. The first correspondence is the correspondence between a plurality of walking parameters calculated using the three-dimensional coordinates of the body feature points and each age such as the speed age, and the plurality of walking parameters include at least the walking speed, a right and left difference in a walking rhythm, and bending of the waist.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、被験者の歩行に関する評価基準(歩行年齢、見た目年齢、美姿勢評価値)を算出する歩行解析システム及び歩行解析方法に関する。   The present invention relates to a gait analysis system and a gait analysis method for calculating evaluation criteria (gait age, appearance age, beauty posture evaluation value) related to walking of a subject.

近年、高齢者人口の増加に伴い、健康寿命、とりわけ生活行動範囲に影響を及ぼす歩行能力に対する意識が高まっている。そのため、自分の歩行能力がどの年齢の平均レベル(歩行年齢)にあるのかという客観的な評価基準を知りたいというニーズが高齢者を中心に高い。   In recent years, with the increase in the elderly population, awareness of the ability to walk that affects healthy life expectancy, especially the range of living behavior, has increased. For this reason, there is a high need for elderly people, particularly elderly people, who want to know objective evaluation criteria for the average level (walking age) of their own walking ability.

また、高齢者は、実年齢よりも若く見られたいという欲求を持っている場合が多い。このため、自分の歩行姿勢が周りからどのような年齢として見られているのか(見た目年齢)や、自分の歩行姿勢がどの程度美しいと思われているのか(美姿勢評価値)という主観的な評価基準を知りたいというニーズも高い。   Elderly people often have a desire to be seen younger than their actual age. For this reason, the subjective age of what kind of age the person's walking posture is seen from around (appearance age) and how beautiful his / her walking posture is thought to be (beautiful posture evaluation value) There is a high need to know the evaluation criteria.

客観的な評価基準である歩行年齢を評価する方法としては、例えば、特許文献1に記載の方法が提案されている。
特許文献1に記載の方法は、被験者がシート式圧力センサの上を歩行することで検出される圧力分布画像を解析することで、歩行パラメータとして、左右の歩行角度、歩行周期、両脚支持期時間及び歩幅を算出し、これらの歩行パラメータを用いて歩行年齢を評価する方法である。
As a method for evaluating walking age, which is an objective evaluation criterion, for example, a method described in Patent Document 1 has been proposed.
The method described in Patent Document 1 analyzes a pressure distribution image detected when a subject walks on a seat-type pressure sensor, and as walking parameters, left and right walking angles, walking cycles, and both-leg support period time. And the stride is calculated, and the walking age is evaluated using these walking parameters.

特許文献1に記載の方法では、圧力センサの検出結果、すなわち足底の動きを用いて歩行パラメータを算出しているだけであるため、歩行状態を被験者の全身に亘って包括的に評価することができず、歩行能力に合致した歩行年齢を算出できないという問題がある。   In the method described in Patent Document 1, since the walking parameter is only calculated using the detection result of the pressure sensor, that is, the movement of the sole, the walking state is comprehensively evaluated over the whole body of the subject. There is a problem that it is impossible to calculate the walking age that matches the walking ability.

主観的な評価基準である見た目年齢を評価する方法として、特に有効な方法は提案されていない。
また、主観的な評価基準である美姿勢評価値を評価する方法としては、例えば、特許文献2に記載の方法が提案されている。
特許文献2に記載の方法は、歩行者の足圧分布を動作状態として計測し、足圧分布を足底の各部位に分類して、分類した足底部位毎の荷重値を時空間歩行特徴量として算出し、この時空間歩行特徴量から歩行の美しさを定量的に解析する方法である。
No particularly effective method has been proposed as a method for evaluating the apparent age, which is a subjective evaluation criterion.
Further, as a method for evaluating a beauty posture evaluation value that is a subjective evaluation criterion, for example, a method described in Patent Document 2 has been proposed.
The method described in Patent Document 2 measures the pedestrian's foot pressure distribution as an operating state, classifies the foot pressure distribution into each part of the sole, and uses the classified load value for each foot part in spatiotemporal walking characteristics. This is a method of calculating as a quantity and quantitatively analyzing the beauty of walking from the space-time walking feature quantity.

特許文献2に記載の方法では、足圧分布を歩行パラメータ(時空間歩行特徴量)として用いるだけであるため、歩行状態を被験者の全身に亘って包括的に評価することができず、歩行姿勢に合致した美姿勢評価値を算出できないという問題がある。   In the method described in Patent Document 2, since the foot pressure distribution is only used as a walking parameter (a spatiotemporal walking feature amount), the walking state cannot be comprehensively evaluated over the whole body of the subject, and the walking posture There is a problem that it is not possible to calculate a beauty posture evaluation value that matches the above.

特開2014−94070号公報JP 2014-94070 A 特開2001−218754号公報JP 2001-218754 A

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、全身の歩行状態を包括的に評価可能とすることで、歩行能力に合致した歩行年齢を算出可能な歩行解析システム及び歩行解析方法を提供することを課題とする。同様に、本発明は、歩行姿勢に合致した見た目年齢を算出可能な歩行解析システム及び歩行解析方法を提供することを課題とする。さらに、本発明は、歩行姿勢に合致した美姿勢評価値を算出可能な歩行解析システム及び歩行解析方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and by making it possible to comprehensively evaluate the walking state of the whole body, a walking analysis system capable of calculating the walking age that matches the walking ability and It is an object to provide a walking analysis method. Similarly, an object of the present invention is to provide a walking analysis system and a walking analysis method capable of calculating an appearance age that matches a walking posture. Furthermore, an object of the present invention is to provide a walking analysis system and a walking analysis method that can calculate a beauty posture evaluation value that matches a walking posture.

前記課題を解決するため、本発明は、被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定装置と、前記身体特徴点の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出される複数の歩行パラメータと速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢との第1対応関係と、前記速度年齢、前記バランス年齢及び前記姿勢年齢と歩行年齢との第2対応関係とが予め記憶され、前記3次元測定装置によって測定された前記被験者の複数の身体特徴点の3次元座標を用いて算出された又は他の手法を用いて算出された前記被験者の複数の歩行パラメータと、前記予め記憶された第1対応関係とを用いて前記被験者の速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢を算出し、該算出した前記被験者の速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢と、前記予め記憶された第2対応関係とを用いて、前記被験者の歩行年齢を算出する解析装置とを備え、前記複数の歩行パラメータには、少なくとも、歩行速度と、歩行リズムの左右差と、腰の曲がりとが含まれ、前記第1対応関係には、前記歩行速度を独立変数とし、前記速度年齢を従属変数とする第1回帰式と、少なくとも前記歩行リズムの左右差を独立変数とし、前記バランス年齢を従属変数とする第2回帰式と、少なくとも前記腰の曲がりを独立変数とし、前記姿勢年齢を従属変数とする第3回帰式とが含まれる、歩行解析システムを提供する。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a three-dimensional measuring apparatus that sequentially measures three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of a subject as the subject walks, and three-dimensional coordinates of the body feature points. A first correspondence relationship between a plurality of gait parameters calculated using the above or other methods and speed age, balance age and posture age, and the speed age, balance age and posture age The second correspondence relationship with the walking age is stored in advance and is calculated using the three-dimensional coordinates of the plurality of body feature points of the subject measured by the three-dimensional measuring device or calculated using another method. The velocity age, balance age and posture age of the subject are calculated using the plurality of walking parameters of the subject and the first correspondence relationship stored in advance, and the calculated velocity age, And an analysis device for calculating the walking age of the subject using the pre-stored second correspondence relationship, and the plurality of walking parameters include at least walking speed, walking The first correspondence relationship includes a first regression equation having the walking speed as an independent variable and the speed age as a dependent variable, and at least left and right of the walking rhythm. A gait analysis system including a second regression equation having a difference as an independent variable and the balance age as a dependent variable, and a third regression equation having at least the waist bending as an independent variable and the posture age as a dependent variable I will provide a.

本発明に係る歩行解析システムによれば、速度年齢に関わる歩行速度、バランス年齢に関わる歩行リズムの左右差に加え、特許文献1に記載の方法では評価することができない、姿勢年齢に関わる腰の曲がりを歩行パラメータとして用いて歩行年齢が算出される。このため、特許文献1に記載の方法に比べ、歩行状態を包括的に評価可能であり、歩行能力に合致した歩行年齢を算出可能である。   According to the walking analysis system according to the present invention, in addition to the walking speed related to the speed age and the left-right difference of the walking rhythm related to the balance age, the waist of the posture age that cannot be evaluated by the method described in Patent Literature 1. The walking age is calculated using the bend as a walking parameter. For this reason, compared with the method described in Patent Document 1, the walking state can be comprehensively evaluated, and the walking age that matches the walking ability can be calculated.

前記第1回帰式、前記第2回帰式及び前記第3回帰式のそれぞれは、従属変数を複数の人間の実年齢とし、独立変数を該複数の人間について算出された各歩行パラメータとして回帰分析することにより算出することが可能である。   Each of the first regression equation, the second regression equation, and the third regression equation performs regression analysis with the dependent variable as the actual age of a plurality of humans and the independent variable as each gait parameter calculated for the plurality of humans. It is possible to calculate by this.

前記第2対応関係は、例えば、前記歩行年齢を前記速度年齢、前記バランス年齢及び前記姿勢年齢の線形和で表わす関係とすることができる。   For example, the second correspondence relationship may be a relationship in which the walking age is represented by a linear sum of the speed age, the balance age, and the posture age.

好ましくは、前記複数の身体特徴点には、少なくとも、胸腰と、骨盤の中央とが含まれ、前記歩行速度は、前記胸腰の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出され、前記歩行リズムの左右差は、前記胸腰の3次元座標を用いて算出され、前記腰の曲がりは、前記胸腰及び前記骨盤の中央の3次元座標を用いて算出される。   Preferably, the plurality of body feature points include at least a thoracolumbar and a center of the pelvis, and the walking speed is calculated using a three-dimensional coordinate of the thoracolumbar or other methods. The left-right difference of the walking rhythm is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, and the bending of the waist is calculated using the three-dimensional coordinates of the thorax and the center of the pelvis. .

上記の好ましい構成で用いる身体特徴点の胸腰及び骨盤の中央は、例えば、市販装置の一つである米国マイクロソフト社製Kinect(登録商標)を用いることで、マーカレスで3次元座標を測定可能であるため、測定が容易であるという利点を有する。   The center of the thoracolumbar and the pelvis of the body feature points used in the above preferred configuration can measure three-dimensional coordinates without using markers, for example, by using Kinect (registered trademark) manufactured by Microsoft Corporation in the United States. Therefore, there is an advantage that measurement is easy.

好ましくは、前記複数の身体特徴点には、左右の骨盤及び左右の膝が更に含まれるか、左右の膝及び左右の足首が更に含まれるか、又は、左右の足首及び左右のつま先が更に含まれ、前記複数の歩行パラメータには、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出されるか、前記胸腰、前記左右の膝及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出されるか、又は、前記胸腰、前記左右の足首及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出される歩行角の左右差が更に含まれ、前記第1対応関係に含まれる前記第2回帰式は、少なくとも、前記歩行リズムの左右差と、前記歩行角の左右差とを独立変数とし、前記バランス年齢を従属変数とする重回帰式である。   Preferably, the plurality of body feature points further includes left and right pelvises and left and right knees, further includes left and right knees and left and right ankles, or further includes left and right ankles and left and right toes. The plurality of walking parameters may be calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right pelvis, and the left and right knees, or may be calculated using the thoracolumbar, the left and right knees, and the left and right ankles. A left-right difference in walking angle calculated using three-dimensional coordinates or calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right ankles, and the left and right toes; The second regression equation included in is a multiple regression equation in which at least the left-right difference of the walking rhythm and the left-right difference of the walking angle are independent variables and the balance age is a dependent variable.

本発明者らが検討したところによれば、バランス年齢を従属変数とする第2回帰式を算出するための回帰分析において、独立変数として種々の歩行パラメータを用いたところ、歩行リズムの左右差が最も寄与度が高いものの、歩行角の左右差も寄与度が比較的高いことが分かった。
上記の好ましい構成によれば、第2回帰式は、最も寄与度の高い歩行リズムの左右差を独立変数にすると共に、寄与度の比較的高い歩行角の左右差も独立変数とする重回帰式とされるため、歩行能力により一層合致した歩行年齢を算出可能である。
According to a study by the present inventors, in the regression analysis for calculating the second regression equation using the balance age as a dependent variable, when various walking parameters are used as independent variables, the left-right difference in walking rhythm is Although the contribution was the highest, it was found that the difference between the left and right walking angles was relatively high.
According to the above preferred configuration, the second regression equation uses the left-right difference of the walking rhythm with the highest contribution as an independent variable, and also uses the left-right difference of the walking angle with a relatively high contribution as the independent variable. Therefore, it is possible to calculate a walking age that more closely matches the walking ability.

好ましくは、前記複数の身体特徴点には、左右の骨盤と、左右の膝とが更に含まれ、前記複数の歩行パラメータには、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出される腿の上がりの左右差が更に含まれ、前記第1対応関係に含まれる前記第2回帰式は、少なくとも、前記歩行リズムの左右差と、前記腿の上がりの左右差とを独立変数とし、前記バランス年齢を従属変数とする重回帰式である。   Preferably, the plurality of body feature points further include left and right pelvises and left and right knees, and the plurality of walking parameters include three-dimensional measurements of the thoracolumbar, the left and right pelvises, and the left and right knees. Further, a left-right difference in thigh rise calculated using coordinates is further included, and the second regression equation included in the first correspondence relationship includes at least a left-right difference in the walking rhythm and a left-right difference in the thigh rise. Is an independent variable, and the multiple regression equation with the balance age as a dependent variable.

本発明者らが検討したところによれば、バランス年齢を従属変数とする第2回帰式を算出するための回帰分析において、独立変数として種々の歩行パラメータを用いたところ、歩行リズムの左右差が最も寄与度が高いものの、腿の上がりの左右差も寄与度が比較的高いことが分かった。
上記の好ましい構成によれば、第2回帰式は、最も寄与度の高い歩行リズムの左右差を独立変数にすると共に、寄与度の比較的高い腿の上がりの左右差も独立変数とする重回帰式とされるため、歩行能力により一層合致した歩行年齢を算出可能である。
According to a study by the present inventors, in the regression analysis for calculating the second regression equation using the balance age as a dependent variable, when various walking parameters are used as independent variables, the left-right difference in walking rhythm is Although the highest contribution, the difference between the left and right thighs was also found to be relatively high.
According to the above preferred configuration, the second regression equation uses the left-right difference of the walking rhythm with the highest contribution as an independent variable, and the multiple regression using the left-right difference of the rise of the thigh with a higher contribution as an independent variable. Since the expression is used, it is possible to calculate a walking age that more closely matches the walking ability.

好ましくは、前記複数の身体特徴点には、左右の肩が更に含まれ、前記複数の歩行パラメータには、前記胸腰及び前記左右の肩の3次元座標を用いて算出される肩水平角が更に含まれ、前記第1対応関係に含まれる前記第2回帰式は、少なくとも、前記歩行リズムの左右差と、前記肩水平角とを独立変数とし、前記バランス年齢を従属変数とする重回帰式である。   Preferably, the plurality of body feature points further include left and right shoulders, and the plurality of walking parameters include shoulder horizontal angles calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the left and right shoulders. In addition, the second regression equation included in the first correspondence relationship includes, at least, a left-right difference of the walking rhythm and the shoulder horizontal angle as independent variables, and a multiple regression equation with the balance age as a dependent variable. It is.

本発明者らが検討したところによれば、バランス年齢を従属変数とする第2回帰式を算出するための回帰分析において、独立変数として種々の歩行パラメータを用いたところ、歩行リズムの左右差が最も寄与度が高いものの、肩水平角も寄与度が比較的高いことが分かった。
上記の好ましい構成によれば、第2回帰式は、最も寄与度の高い歩行リズムの左右差を独立変数にすると共に、寄与度の比較的高い肩水平角も独立変数とする重回帰式とされるため、歩行能力により一層合致した歩行年齢を算出可能である。
According to a study by the present inventors, in the regression analysis for calculating the second regression equation using the balance age as a dependent variable, when various walking parameters are used as independent variables, the left-right difference in walking rhythm is Although the most significant contribution, the shoulder horizontal angle was found to be relatively high.
According to the above preferred configuration, the second regression equation is a multiple regression equation in which the left-right difference of the walking rhythm with the highest contribution is an independent variable and the shoulder horizontal angle with a relatively high contribution is also an independent variable. Therefore, it is possible to calculate a walking age that more closely matches the walking ability.

好ましくは、前記複数の身体特徴点には、左右の骨盤及び左右の膝が更に含まれるか、左右の膝及び左右の足首が更に含まれるか、又は、左右の足首及び左右のつま先が更に含まれ、前記複数の歩行パラメータには、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出されるか、前記胸腰、前記左右の膝及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出されるか、又は、前記胸腰、前記左右の足首及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出される歩行角が更に含まれ、前記第1対応関係に含まれる前記第3回帰式は、少なくとも、前記腰の曲がりと、前記歩行角とを独立変数とし、前記姿勢年齢を従属変数とする重回帰式である。   Preferably, the plurality of body feature points further includes left and right pelvises and left and right knees, further includes left and right knees and left and right ankles, or further includes left and right ankles and left and right toes. The plurality of walking parameters may be calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right pelvis, and the left and right knees, or may be calculated using the thoracolumbar, the left and right knees, and the left and right ankles. A walking angle calculated using three-dimensional coordinates or calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right ankles, and the left and right toes is further included in the first correspondence relationship. The third regression equation is a multiple regression equation in which at least the hip bending and the walking angle are independent variables and the posture age is a dependent variable.

本発明者らが検討したところによれば、姿勢年齢を従属変数とする第3回帰式を算出するための回帰分析において、独立変数として種々の歩行パラメータを用いたところ、腰の曲がりが最も寄与度が高いものの、歩行角も寄与度が比較的高いことが分かった。
上記の好ましい構成によれば、第3回帰式は、最も寄与度の高い腰の曲がりを独立変数にすると共に、寄与度の比較的高い歩行角も独立変数とする重回帰式とされるため、歩行能力により一層合致した歩行年齢を算出可能である。
According to a study by the present inventors, in the regression analysis for calculating the third regression equation with posture age as a dependent variable, when various walking parameters were used as independent variables, the bending of the waist contributed most. Although the degree is high, it was found that the walking angle also has a relatively high contribution.
According to the above preferred configuration, the third regression equation is a multiple regression equation in which the hip bending with the highest contribution is an independent variable and the walking angle with a relatively high contribution is also an independent variable. It is possible to calculate a walking age that more closely matches the walking ability.

好ましくは、前記複数の身体特徴点には、左右のつま先が更に含まれ、前記複数の歩行パラメータには、前記胸腰及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出されるつま先の上がりが更に含まれ、前記第1対応関係に含まれる前記第3回帰式は、少なくとも、前記腰の曲がりと、前記つま先の上がりとを独立変数とし、前記姿勢年齢を従属変数とする重回帰式である。   Preferably, the plurality of body feature points further include left and right toes, and the plurality of walking parameters include toe lifts calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the left and right toes. Further, the third regression equation included in the first correspondence relationship is a multiple regression equation in which at least the bending of the waist and the rise of the toes are independent variables and the posture age is a dependent variable. .

本発明者らが検討したところによれば、姿勢年齢を従属変数とする第3回帰式を算出するための回帰分析において、独立変数として種々の歩行パラメータを用いたところ、腰の曲がりが最も寄与度が高いものの、つま先の上がりも寄与度が比較的高いことが分かった。
上記の好ましい構成によれば、第3回帰式は、最も寄与度の高い腰の曲がりを独立変数にすると共に、寄与度の比較的高いつま先の上がりも独立変数とする重回帰式とされるため、歩行能力により一層合致した歩行年齢を算出可能である。
According to a study by the present inventors, in the regression analysis for calculating the third regression equation with posture age as a dependent variable, when various walking parameters were used as independent variables, the bending of the waist contributed most. Although the degree was high, it was found that the contribution of the toe lift was relatively high.
According to the above preferred configuration, the third regression equation is a multiple regression equation in which the hip bending with the highest contribution is an independent variable and the toe rise with a relatively high contribution is also an independent variable. It is possible to calculate a walking age that more closely matches the walking ability.

好ましくは、前記複数の身体特徴点には、左右の肘と、左右の手首とが更に含まれ、前記複数の歩行パラメータには、前記胸腰、前記左右の肘及び前記左右の手首の3次元座標を用いて算出される肘の振りが更に含まれ、前記第1対応関係に含まれる前記第3回帰式は、少なくとも、前記腰の曲がりと、前記肘の振りとを独立変数とし、前記姿勢年齢を従属変数とする重回帰式である。   Preferably, the plurality of body feature points further include left and right elbows and left and right wrists, and the plurality of walking parameters include three-dimensional measurements of the thoracolumbar, the left and right elbows, and the left and right wrists. The elbow swing calculated using coordinates is further included, and the third regression equation included in the first correspondence relation includes at least the hip bending and the elbow swing as independent variables, and the posture It is a multiple regression equation with age as a dependent variable.

本発明者らが検討したところによれば、姿勢年齢を従属変数とする第3回帰式を算出するための回帰分析において、独立変数として種々の歩行パラメータを用いたところ、腰の曲がりが最も寄与度が高いものの、肘の振りも寄与度が比較的高いことが分かった。
上記の好ましい構成によれば、第3回帰式は、最も寄与度の高い腰の曲がりを独立変数にすると共に、寄与度の比較的高い肘の振りも独立変数とする重回帰式とされるため、歩行能力により一層合致した歩行年齢を算出可能である。
According to a study by the present inventors, in the regression analysis for calculating the third regression equation with posture age as a dependent variable, when various walking parameters were used as independent variables, the bending of the waist contributed most. Although the degree was high, it was found that the elbow swing contributed relatively well.
According to the above preferred configuration, the third regression equation is a multiple regression equation in which the hip bending with the highest contribution is an independent variable and the elbow swing with a relatively high contribution is also an independent variable. It is possible to calculate a walking age that more closely matches the walking ability.

好ましくは、前記解析装置には、前記速度年齢を補正するための速度年齢補正式と、前記バランス年齢を補正するためのバランス年齢補正式と、前記姿勢年齢を補正するための姿勢年齢補正式とが予め記憶されており、前記速度年齢補正式は、複数の人間の実年齢を若年層と該若年層よりも年齢の高い高年層とに区分し、前記若年層に属する人間の実年齢と、独立変数を前記若年層に属する人間の実年齢とし、従属変数を前記若年層に属する人間について算出された速度年齢として回帰分析することにより算出された回帰直線との差によって求められた、実年齢を変数として補正項を算出するための若年層用速度年齢補正式と、前記高年層に属する人間の実年齢と、独立変数を前記高年層に属する人間の実年齢とし、従属変数を前記高年層に属する人間について算出された速度年齢として回帰分析することにより算出された回帰直線との差によって求められた、実年齢を変数として補正項を算出するための高年層用速度年齢補正式とから構成され、前記バランス年齢補正式は、複数の人間の実年齢を若年層と該若年層よりも年齢の高い高年層とに区分し、前記若年層に属する人間の実年齢と、独立変数を前記若年層に属する人間の実年齢とし、従属変数を前記若年層に属する人間について算出されたバランス年齢として回帰分析することにより算出された回帰直線との差によって求められた、実年齢を変数として補正項を算出するための若年層用バランス年齢補正式と、前記高年層に属する人間の実年齢と、独立変数を前記高年層に属する人間の実年齢とし、従属変数を前記高年層に属する人間について算出されたバランス年齢として回帰分析することにより算出された回帰直線との差によって求められた、実年齢を変数として補正項を算出するための高年層用バランス年齢補正式とから構成され、前記姿勢年齢補正式は、複数の人間の実年齢を若年層と該若年層よりも年齢の高い高年層とに区分し、前記若年層に属する人間の実年齢と、独立変数を前記若年層に属する人間の実年齢とし、従属変数を前記若年層に属する人間について算出された姿勢年齢として回帰分析することにより算出された回帰直線との差によって求められた、実年齢を変数として補正項を算出するための若年層用姿勢年齢補正式と、前記高年層に属する人間の実年齢と、独立変数を前記高年層に属する人間の実年齢とし、従属変数を前記高年層に属する人間について算出された姿勢年齢として回帰分析することにより算出された回帰直線との差によって求められた、実年齢を変数として補正項を算出するための高年層用姿勢年齢補正式とから構成され、前記解析装置は、前記若年層用速度年齢補正式及び前記高年層用速度年齢補正式のうち、入力された前記被験者の実年齢に応じた何れか一方の補正式を選択し、前記被験者の実年齢を前記選択した補正式に代入して得られる補正項を前記算出した前記被験者の速度年齢に加算することで、前記被験者の速度年齢を補正し、前記若年層用バランス年齢補正式及び前記高年層用バランス年齢補正式のうち、入力された前記被験者の実年齢に応じた何れか一方の補正式を選択し、前記被験者の実年齢を前記選択した補正式に代入して得られる補正項を前記算出した前記被験者のバランス年齢に加算することで、前記被験者のバランス年齢を補正し、前記若年層用姿勢年齢補正式及び前記高年層用姿勢年齢補正式のうち、入力された前記被験者の実年齢に応じた何れか一方の補正式を選択し、前記被験者の実年齢を前記選択した補正式に代入して得られる補正項を前記算出した前記被験者の姿勢年齢に加算することで、前記被験者の姿勢年齢を補正し、前記補正後の前記被験者の速度年齢、前記補正後の前記被験者のバランス年齢及び前記補正後の前記被験者の姿勢年齢と、前記予め記憶された第2対応関係とを用いて、前記被験者の歩行年齢を算出する。   Preferably, the analysis device includes a speed age correction formula for correcting the speed age, a balance age correction formula for correcting the balance age, and a posture age correction formula for correcting the posture age. Is stored in advance, and the velocity age correction formula divides the actual age of a plurality of humans into a younger age group and an older age group that is older than the younger age group, , The independent variable is the actual age of the human belonging to the younger generation, and the dependent variable is the actual age determined by the difference from the regression line calculated by regression analysis as the velocity age calculated for the human belonging to the younger generation. A speed age correction formula for young people to calculate a correction term with age as a variable, the actual age of a human belonging to the elderly, the independent variable as the actual age of a human belonging to the elderly, and the dependent variable as To the elderly It is composed of a velocity age correction formula for the elderly for calculating a correction term with the actual age as a variable, which is obtained by the difference from the regression line calculated by regression analysis as the velocity age calculated for the human being The balance age correction formula divides the actual age of a plurality of humans into a younger age group and an older age group that is older than the young age group, and the actual age of the human belonging to the young age group and the independent variable are The actual age of a human belonging to a young group is used, and the dependent age is corrected as a variable, which is determined by the difference from the regression line calculated by performing a regression analysis as the balance age calculated for the human belonging to the young group. Balance age correction formula for young people to calculate the term, the actual age of the human belonging to the older age, the independent variable as the actual age of the human belonging to the older age, and the dependent variable as the older age Consists of a balance age correction formula for the elderly to calculate a correction term using the actual age as a variable, which is obtained by the difference from the regression line calculated by performing a regression analysis as the balance age calculated for the person to which it belongs The posture age correction formula divides the real age of a plurality of humans into a younger age group and an older age group that is older than the young age group, and the actual age of the human belonging to the young age group and the independent variable are The actual age of a human belonging to a young group is used, and the dependent variable is corrected as a variable calculated by the difference from the regression line calculated by performing regression analysis as the posture age calculated for the human belonging to the young group. The posture age correction formula for young people to calculate the term, the actual age of the human belonging to the older age, the independent variable as the actual age of the human belonging to the older age, and the dependent variable to the older age Genus It is composed of a posture age correction formula for elderly people for calculating a correction term using the actual age as a variable, which is obtained by the difference from the regression line calculated by performing regression analysis as the posture age calculated for the human being The analysis device selects one of the correction age formulas according to the input subject's actual age among the young age velocity age correction formula and the senior age velocity age correction formula, By adding the correction term obtained by substituting the actual age of the subject into the selected correction formula to the calculated speed age of the subject, the speed age of the subject is corrected, and the balance age correction formula for the younger generation And any one of the balance age correction formulas for seniors according to the input actual age of the subject, and the actual age of the subject is substituted into the selected correction formula. Complement By adding the term to the calculated balance age of the subject, the balance age of the subject is corrected and the posture age correction formula for the younger group and the posture age correction formula for the older group are input. By selecting one of the correction formulas according to the actual age of the subject and adding the correction term obtained by substituting the actual age of the subject into the selected correction formula to the calculated posture age of the subject The posture age of the subject is corrected, the corrected velocity age of the subject, the balance age of the subject after correction, and the posture age of the subject after correction, and the second correspondence relationship stored in advance. Are used to calculate the walking age of the subject.

本発明者らが検討したところによれば、複数の人間の実年齢と、速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢の各年齢との相関は、若年層と、該若年層よりも年齢の高い高年層とでは異なる傾向になることが分かった。したがい、複数の人間の平均的な速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢の各年齢が実年齢に近づくように補正する場合、歩行パラメータによって算出した速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢の各年齢を一律に補正するのではなく、若年層と高年層とに区分してそれぞれ別個に補正することが好ましい。
上記の好ましい構成によれば、解析装置が、若年層用速度年齢補正式及び高年層用速度年齢補正式のうち、入力された被験者の実年齢に応じた何れか一方の補正式を選択し、被験者の実年齢を選択した補正式に代入して得られる補正項を、算出した被験者の速度年齢に加算することで、被験者の速度年齢を補正する。被験者のバランス年齢及び姿勢年齢についても同様である。このため、若年層及び高年層の双方について、複数の人間の平均的な速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢の各年齢が実年齢に近づくように補正することが可能となる結果、補正後の速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢によって算出される被験者の歩行年齢は、歩行能力により一層合致したものとなる。
According to the study by the present inventors, the correlation between the actual age of a plurality of humans and each age of the speed age, balance age and posture age is as follows: the younger age group, the older age group than the younger age group. It turned out that it becomes a different tendency with a stratum. Therefore, when correcting the average speed age, balance age, and posture age of multiple humans so that they approximate the actual age, the speed age, balance age, and posture age calculated by the walking parameters are uniformly set. Rather than correcting, it is preferable to divide into a younger age group and an older age group and correct each separately.
According to the preferred configuration described above, the analysis device selects either the speed age correction formula for the younger age group or the speed age correction formula for the older age group according to the inputted actual age of the subject. The velocity age of the subject is corrected by adding a correction term obtained by substituting the actual age of the subject to the selected correction formula to the calculated velocity age of the subject. The same applies to the balance age and posture age of the subject. For this reason, it is possible to correct the average speed age, balance age, and posture age of a plurality of humans for both younger and older people so that they are closer to the actual age. The walking age of the subject calculated by the speed age, the balance age and the posture age becomes more consistent with the walking ability.

好ましくは、前記解析装置には、前記複数の歩行パラメータの優劣を示す指標であるスコアを算出するためのスコア算出用基準式及びスコア算出用偏差が歩行パラメータ毎に予め記憶されており、前記スコア算出用基準式は、独立変数を複数の人間の実年齢とし、従属変数を該複数の人間について算出された歩行パラメータとして回帰分析することにより算出された、実年齢を変数として歩行パラメータ基準値を算出するための回帰式であり、前記スコア算出用偏差は、前記複数の人間について算出された歩行パラメータの標準偏差に所定の係数を乗算した値であり、前記解析装置は、入力された前記被験者の実年齢を前記スコア算出用基準式に代入することで歩行パラメータ基準値を算出し、前記被験者の身体特徴点の3次元座標を用いて算出した前記被験者の歩行パラメータと前記歩行パラメータ基準値との差を、前記スコア算出用偏差と比較し、その大小に応じて予め設定されたスコアを前記被験者の歩行パラメータのスコアとして算出する。   Preferably, in the analysis device, a score calculation reference formula and a score calculation deviation for calculating a score, which is an index indicating superiority or inferiority of the plurality of walking parameters, are stored in advance for each walking parameter, and the score The reference formula for calculation is the walking parameter reference value with the actual age as a variable, which is calculated by regression analysis with the independent variable as the actual age of a plurality of people and the dependent variable as the walking parameter calculated for the plurality of people. The score calculation deviation is a value obtained by multiplying a standard deviation of the walking parameters calculated for the plurality of humans by a predetermined coefficient, and the analysis apparatus is configured to input the subject. Is calculated by substituting the actual age of the above into the reference formula for calculating the score, and using the three-dimensional coordinates of the body feature points of the subject. The difference between the walking parameter reference value and walking parameter of the subject issued, compared to the score calculation deviation, calculates a preset score in accordance with the magnitude as a score of the walking parameter of the subject.

上記の好ましい構成によれば、複数の人間の実年齢に応じた平均的な各歩行パラメータの値(歩行パラメータ基準値)を算出するためのスコア算出用基準式と、複数の人間についての各歩行パラメータの標準偏差に関係する値(スコア算出用偏差)とを用いて、被験者の各歩行パラメータの値が、被験者の実年齢に応じた平均的な各歩行パラメータに対してどの程度のレベルにあるのかを示すスコアが算出されるため、歩行能力の向上に対する被験者の意識向上に通じることが期待できる。   According to said preferable structure, the reference formula for score calculation for calculating the value (walking parameter reference value) of each average walking parameter according to the real age of several persons, and each walking about several persons Using the value related to the standard deviation of the parameter (deviation for score calculation), the level of each walking parameter value of the subject is at an average level for each walking parameter according to the actual age of the subject. Therefore, it can be expected that this leads to improvement in the consciousness of the subject with respect to improvement in walking ability.

また、本発明は、解析装置が歩行年齢を算出することなく、上記歩行パラメータのスコアのみを算出する構成としても提供される。
すなわち、本発明は、被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定装置と、前記身体特徴点の3次元座標を用いて、前記被験者の複数の歩行パラメータを算出する解析装置とを備え、前記解析装置には、前記複数の歩行パラメータの優劣を示す指標であるスコアを算出するためのスコア算出用基準式及びスコア算出用偏差が歩行パラメータ毎に予め記憶されており、前記解析装置は、入力された前記被験者の実年齢を前記スコア算出用基準式に代入することで歩行パラメータ基準値を算出し、前記被験者の身体特徴点の3次元座標を用いて算出した前記被験者の歩行パラメータと前記歩行パラメータ基準値との差を、前記スコア算出用偏差と比較し、その大小に応じて予め設定されたスコアを前記被験者の歩行パラメータのスコアとして算出する、ことを特徴とする歩行解析システムとしても提供される。
The present invention is also provided as a configuration in which the analysis device calculates only the walking parameter score without calculating the walking age.
That is, the present invention uses a three-dimensional measuring apparatus that sequentially measures three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of a subject as the subject walks, and the three-dimensional coordinates of the body feature points, An analysis device that calculates a plurality of walking parameters of a subject, and the analysis device has a score calculation reference formula and a score calculation deviation for calculating a score that is an index indicating superiority or inferiority of the plurality of walking parameters. Preliminarily stored for each walking parameter, the analysis device calculates a walking parameter reference value by substituting the input actual age of the subject into the reference formula for score calculation, and the physical feature points of the subject The difference between the walking parameter of the subject calculated using the three-dimensional coordinates and the walking parameter reference value is compared with the deviation for score calculation, and is set in advance according to the magnitude thereof. Calculating the core as a score of the walking parameter of the subject, it is also provided as walking analysis system, characterized in that.

さらに、本発明は、被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定工程と、前記身体特徴点の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出される複数の歩行パラメータと速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢との第1対応関係と、前記速度年齢、前記バランス年齢及び前記姿勢年齢と歩行年齢との第2対応関係とを予め記憶しておき、前記3次元測定工程によって測定した前記被験者の複数の身体特徴点の3次元座標を用いて算出された又は他の手法を用いて算出された前記被験者の複数の歩行パラメータと、前記予め記憶した第1対応関係とを用いて前記被験者の速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢を算出し、該算出した前記被験者の速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢と、前記予め記憶した第2対応関係とを用いて、前記被験者の歩行年齢を算出する解析工程とを含み、前記複数の歩行パラメータには、少なくとも、歩行速度と、歩行リズムの左右差と、腰の曲がりとが含まれ、前記第1対応関係には、前記歩行速度を独立変数とし、前記速度年齢を従属変数とする第1回帰式と、少なくとも前記歩行リズムの左右差を独立変数とし、前記バランス年齢を従属変数とする第2回帰式と、少なくとも前記腰の曲がりを独立変数とし、前記姿勢年齢を従属変数とする第3回帰式とが含まれる、ことを特徴とする歩行解析方法としても提供される。   Furthermore, the present invention is calculated using a three-dimensional measurement step of sequentially measuring three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of the subject as the subject walks, and the three-dimensional coordinates of the body feature points. Or a first correspondence relationship between a plurality of walking parameters and speed age, balance age, and posture age calculated using other methods, and a first correspondence relationship between the speed age, the balance age, the posture age, and the walking age. 2 correspondence relations are stored in advance, and calculated using the three-dimensional coordinates of a plurality of body feature points of the subject measured by the three-dimensional measurement process or calculated using another method. The speed age, balance age and posture age of the subject are calculated using a plurality of walking parameters and the first correspondence relationship stored in advance, and the calculated speed age, balance age and appearance of the subject are calculated. An analysis step of calculating the walking age of the subject using the age and the second correspondence relationship stored in advance, and the plurality of walking parameters include at least a walking speed and a left-right difference in walking rhythm. The first correspondence relationship includes a first regression equation having the walking speed as an independent variable and the speed age as a dependent variable, and at least a left-right difference in the walking rhythm as an independent variable. A gait analysis method comprising: a second regression equation having the balance age as a dependent variable; and a third regression equation having at least the hip bending as an independent variable and the posture age as a dependent variable. Also provided as

また、前記課題を解決するため、本発明は、被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定装置と、前記身体特徴点の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出される複数の歩行パラメータと見た目年齢との対応関係が予め記憶され、前記3次元測定装置によって測定された前記被験者の複数の身体特徴点の3次元座標を用いて算出された又は他の手法を用いて算出された前記被験者の複数の歩行パラメータと、前記予め記憶された対応関係とを用いて前記被験者の見た目年齢を算出する解析装置とを備え、前記複数の歩行パラメータには、少なくとも、歩行速度と、腰の曲がりと、腰の回転とが含まれ、前記対応関係は、少なくとも、前記歩行速度と、前記腰の曲がりと、前記腰の回転とを独立変数とし、前記見た目年齢を従属変数とする重回帰式で表される、ことを特徴とする歩行解析システムを提供する。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a three-dimensional measuring apparatus that sequentially measures three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of a subject as the subject walks, and 3 of the body feature points. Correspondences between a plurality of walking parameters calculated using dimensional coordinates or using other techniques and appearance ages are stored in advance, and a plurality of bodies of the subject measured by the three-dimensional measuring device The apparent age of the subject is calculated using the plurality of walking parameters of the subject calculated using the three-dimensional coordinates of the feature points or calculated using another method and the correspondence relationship stored in advance. The plurality of walking parameters include at least walking speed, hip bending, and hip rotation, and the correspondence relationship includes at least the walking speed and the hip bending. When, the rotation of the waist as independent variables, the represented the appearance age multiple regression equation as the dependent variable, to provide a gait analysis system, characterized in that.

本発明に係る歩行解析システムによれば、歩行速度、腰の曲がり及び腰の回転を歩行パラメータとして用いて見た目年齢が算出される。このため、歩行状態を包括的に評価可能であり、歩行姿勢に合致した見た目年齢を算出可能である。
前記重回帰式は、従属変数を複数の人間について第三者が判定した見た目年齢とし、独立変数を該複数の人間について算出された各歩行パラメータとして回帰分析することにより算出することが可能である。
According to the walking analysis system according to the present invention, the apparent age is calculated using walking speed, hip bending and hip rotation as walking parameters. For this reason, the walking state can be comprehensively evaluated, and the appearance age that matches the walking posture can be calculated.
The multiple regression equation can be calculated by performing regression analysis with the dependent variable as the appearance age determined by a third party for a plurality of humans and the independent variable as each walking parameter calculated for the plurality of humans. .

好ましくは、前記複数の身体特徴点には、少なくとも、胸腰と、骨盤の中央と、左右の骨盤とが含まれ、前記歩行速度は、前記胸腰の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出され、前記腰の曲がりは、前記胸腰及び前記骨盤の中央の3次元座標を用いて算出され、前記腰の回転は、前記胸腰及び前記左右の骨盤の3次元座標を用いて算出される。   Preferably, the plurality of body feature points include at least thoracolumbar, the center of the pelvis, and the left and right pelvises, and whether the walking speed is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar Alternatively, the hip bend is calculated using the center three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the pelvis, and the hip rotation is calculated using the three of the thoracolumbar and the left and right pelvis. Calculated using dimensional coordinates.

上記の好ましい構成で用いる身体特徴点の胸腰、骨盤の中央及び左右の骨盤は、例えば、市販装置の一つである米国マイクロソフト社製Kinect(登録商標)を用いることで、マーカレスで3次元座標を測定可能であるため、測定が容易であるという利点を有する。   The body feature point thoracolumbar, the center of the pelvis, and the left and right pelvis used in the above preferred configuration are, for example, a markerless three-dimensional coordinate system by using Kinect (registered trademark) manufactured by Microsoft Corporation in the United States. Can be measured, and thus has an advantage of easy measurement.

好ましくは、前記複数の身体特徴点には、左右の膝と、左右の足首と、左右のつま先と、頭とが更に含まれ、前記複数の歩行パラメータには、歩行角の左右差と、頭の前後方向の揺れと、歩行角と、頭の横方向の揺れとのうち、少なくとも何れか1つが更に含まれ、前記歩行角の左右差は、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出されるか、前記胸腰、前記左右の膝及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出されるか、又は、前記胸腰、前記左右の足首及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出され、前記頭の前後方向の揺れは、前記胸腰、前記骨盤の中央及び前記頭の3次元座標を用いて算出され、前記歩行角は、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出されるか、前記胸腰、前記左右の膝及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出されるか、又は、前記胸腰、前記左右の足首及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出され、前記頭の横方向の揺れは、前記胸腰、前記骨盤の中央及び前記頭の3次元座標を用いて算出され、前記対応関係は、前記歩行速度、前記腰の曲がり及び前記腰の回転と、前記歩行角の左右差、前記頭の前後方向の揺れ、前記歩行角及び前記頭の横方向の揺れのうち少なくとも何れか1つとを独立変数とし、前記見た目年齢を従属変数とする重回帰式で表される。   Preferably, the plurality of body feature points further include left and right knees, left and right ankles, left and right toes, and a head, and the plurality of walking parameters include a left-right difference in walking angle and a head. At least one of a back-and-forth swing, a walking angle, and a lateral shaking of the head is further included, and the left-right difference in the walking angle is the thoracolumbar, the left and right pelvis, and the left and right Calculated using the three-dimensional coordinates of the knee, calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right knees and the left and right ankles, or the thoracolumbar, the left and right ankles and the It is calculated using the three-dimensional coordinates of the left and right toes, and the shaking of the head in the front-rear direction is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the center of the pelvis and the head, and the walking angle is calculated using the chest Calculated using the three-dimensional coordinates of the waist, the left and right pelvis and the left and right knees, Calculated using the three-dimensional coordinates of the chest and waist, the left and right knees and the left and right ankles, or calculated using the three-dimensional coordinates of the chest and waist, the left and right ankles and the left and right toes, The lateral shaking of the head is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the center of the pelvis and the head, and the correspondence relationship includes the walking speed, the bending of the hips and the rotation of the hips. A multiple regression equation in which at least one of the left-right difference of the walking angle, the shaking of the head in the longitudinal direction, the walking angle and the shaking of the head in the lateral direction is an independent variable, and the apparent age is a dependent variable. expressed.

本発明者らが検討したところによれば、見た目年齢を従属変数とする重回帰式を算出するための回帰分析において、独立変数として種々の歩行パラメータを用いたところ、歩行速度、腰の曲がり及び腰の回転の寄与度が高いものの、次いで、歩行角の左右差、頭の前後方向の揺れ、歩行角及び頭の横方向の揺れも寄与度が比較的高いことが分かった。
上記の好ましい構成によれば、重回帰式は、寄与度の高い歩行速度、腰の曲がり及び腰の回転を独立変数にすると共に、寄与度の比較的高い歩行角の左右差、頭の前後方向の揺れ、歩行角及び頭の横方向の揺れのうち少なくとも何れか1つをも独立変数とする重回帰式とされるため、歩行姿勢により一層合致した見た目年齢を算出可能である。
According to the study by the present inventors, in the regression analysis for calculating the multiple regression equation with the apparent age as the dependent variable, various walking parameters were used as independent variables, and the walking speed, hip bending and hip Next, it was found that although the contribution of rotation of the head is high, the difference in the walking angle, the head shaking in the front-rear direction, the walking angle and the shaking in the lateral direction of the head are also relatively high.
According to the above preferred configuration, the multiple regression equation makes the walking speed with high contribution, the bending of the hips and the rotation of the hips as independent variables, the left-right difference of the walking angle with relatively high contribution, and the front-rear direction of the head. Since it is a multiple regression equation in which at least one of shaking, walking angle, and lateral shaking of the head is an independent variable, it is possible to calculate a visual age that more closely matches the walking posture.

また、本発明は、被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定工程と、前記身体特徴点の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出される複数の歩行パラメータと見た目年齢との対応関係を予め記憶しておき、前記3次元測定工程によって測定した前記被験者の複数の身体特徴点の3次元座標を用いて算出された又は他の手法を用いて算出された前記被験者の複数の歩行パラメータと、前記予め記憶した対応関係とを用いて前記被験者の見た目年齢を算出する解析工程とを含み、前記複数の歩行パラメータには、少なくとも、歩行速度と、腰の曲がりと、腰の回転とが含まれ、前記対応関係は、少なくとも、前記歩行速度と、前記腰の曲がりと、前記腰の回転とを独立変数とし、前記見た目年齢を従属変数とする重回帰式で表される、ことを特徴とする歩行解析方法としても提供される。   Further, the present invention is calculated using a three-dimensional measurement step of sequentially measuring three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of the subject as the subject walks, and the three-dimensional coordinates of the body feature points. Or the three-dimensional coordinates of the plurality of body feature points of the subject measured in the three-dimensional measurement step, in which correspondence relationships between the plurality of walking parameters calculated using other methods and the apparent age are stored in advance. A plurality of gait parameters of the subject calculated using or using the other method, and an analysis step of calculating the apparent age of the subject using the correspondence stored in advance, The plurality of walking parameters include at least walking speed, hip bending, and hip rotation, and the correspondence relationship includes at least the walking speed, hip bending, and hip rotation. Germany A variable, represented by the above multiple regression equation the look age as the dependent variable, are provided as a walking analysis wherein the.

また、前記課題を解決するため、本発明は、被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定装置と、前記身体特徴点の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出される複数の歩行パラメータと、歩行姿勢の美しさを表す指標である美姿勢評価値との対応関係が予め記憶され、前記3次元測定装置によって測定された前記被験者の複数の身体特徴点の3次元座標を用いて算出された又は他の手法を用いて算出された前記被験者の複数の歩行パラメータと、前記予め記憶された対応関係とを用いて前記被験者の美姿勢評価値を算出する解析装置とを備え、前記複数の歩行パラメータには、少なくとも、前傾姿勢と、歩行速度と、肘の振りとが含まれ、前記対応関係は、少なくとも、前記前傾姿勢と、前記歩行速度と、前記肘の振りとを独立変数とし、前記美姿勢評価値を従属変数とする重回帰式で表される、ことを特徴とする歩行解析システムとしても提供される。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a three-dimensional measuring apparatus that sequentially measures three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of a subject as the subject walks, and 3 of the body feature points. Correspondences between a plurality of walking parameters calculated using dimensional coordinates or calculated using other methods and beauty posture evaluation values, which are indices representing the beauty of the walking posture, are stored in advance. The plurality of walking parameters of the subject calculated using the three-dimensional coordinates of the plurality of body feature points of the subject measured by the dimension measuring device or calculated using other methods, and the correspondence stored in advance An analysis device that calculates a beauty posture evaluation value of the subject using a relationship, and the plurality of walking parameters include at least a forward tilt posture, a walking speed, and an elbow swing, The relationship is small Both of the forward leaning posture, the walking speed, and the elbow swing are independent variables, and the walking analysis system is represented by a multiple regression equation with the beautiful posture evaluation value as a dependent variable. Is also provided.

本発明に係る歩行解析システムによれば、前傾姿勢、歩行速度及び肘の振りを歩行パラメータとして用いて美姿勢評価値が算出される。このため、歩行状態を包括的に評価可能であり、歩行姿勢に合致した美姿勢評価値を算出可能である。
前記重回帰式は、従属変数を複数の人間について第三者が判定した美姿勢評価値とし、独立変数を該複数の人間について算出された各歩行パラメータとして回帰分析することにより算出することが可能である。
According to the walking analysis system of the present invention, the beauty posture evaluation value is calculated using the forward tilt posture, the walking speed, and the elbow swing as the walking parameters. Therefore, the walking state can be comprehensively evaluated, and the beautiful posture evaluation value that matches the walking posture can be calculated.
The multiple regression equation can be calculated by performing a regression analysis as a pose evaluation value determined by a third party for a plurality of persons as a dependent variable, and as each walking parameter calculated for the plurality of persons as an independent variable. It is.

好ましくは、前記複数の身体特徴点には、少なくとも、胸腰と、骨盤の中央と、頭と、左右の肘と、左右の手首とが含まれ、前記前傾姿勢は、前記胸腰及び前記骨盤の中央の3次元座標を用いて算出されるか、又は、前記胸腰、前記骨盤の中央及び前記頭の3次元座標を用いて算出され、前記歩行速度は、前記胸腰の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出され、前記肘の振りは、前記胸腰、前記左右の肘及び前記左右の手首の3次元座標を用いて算出される。   Preferably, the plurality of body feature points include at least thoracolumbar, pelvic center, head, left and right elbows, and left and right wrists. Calculated using the three-dimensional coordinates of the center of the pelvis, or calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the center of the pelvis and the head, and the walking speed is calculated using the three-dimensional coordinates of the thorax The elbow swing is calculated using the three-dimensional coordinates of the chest and hips, the left and right elbows, and the left and right wrists.

上記の好ましい構成で用いる身体特徴点の胸腰、骨盤の中央、頭、左右の肘及び左右の手首は、例えば、市販装置の一つである米国マイクロソフト社製Kinect(登録商標)を用いることで、マーカレスで3次元座標を測定可能であるため、測定が容易であるという利点を有する。   For example, Kinect (registered trademark) manufactured by Microsoft Corporation of the United States, which is one of commercially available devices, is used for thoracolumbar, the center of the pelvis, the head, the left and right elbows, and the left and right wrists used in the above preferred configuration. Since the three-dimensional coordinates can be measured without a marker, there is an advantage that the measurement is easy.

好ましくは、前記複数の身体特徴点には、左右の骨盤と、左右の膝と、左右の足首と、左右のつま先と、左右の肩とが更に含まれ、前記複数の歩行パラメータには、歩行角の左右差と、歩行角と、歩行リズムの左右差と、頭の横方向の揺れと、腰の回転と、頭の横方向の傾きと、すねの倒れと、腿の上がりと、つま先の上がりと、歩隔と、肩前額面角とのうち、少なくとも何れか1つが更に含まれ、前記歩行角の左右差及び前記歩行角は、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出されるか、前記胸腰、前記左右の膝及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出されるか、又は、前記胸腰、前記左右の足首及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出され、前記歩行リズムの左右差は、前記胸腰の3次元座標を用いて算出され、前記頭の横方向の揺れは、前記胸腰、前記骨盤の中央及び前記頭の3次元座標を用いて算出され、前記腰の回転は、前記胸腰及び前記左右の骨盤の3次元座標を用いて算出され、前記頭の横方向の傾きは、前記胸腰、前記骨盤の中央及び前記頭の3次元座標を用いて算出され、前記すねの倒れは、前記胸腰、前記左右の膝及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出され、前記腿の上がりは、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出され、前記つま先の上がりは、前記胸腰及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出され、前記歩隔は、前記胸腰及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出され、前記肩前額面角は、前記胸腰、前記左右の肩及び前記左右の肘の3次元座標を用いて算出され、前記対応関係は、前記前傾姿勢、前記歩行速度及び前記肘の振りと、前記歩行角の左右差、前記歩行角、前記歩行リズムの左右差、前記頭の横方向の揺れ、前記腰の回転、前記頭の横方向の傾き、前記すねの倒れ、前記腿の上がり、前記つま先の上がり、前記歩隔及び前記肩前額面角のうち少なくとも何れか1つとを独立変数とし、前記美姿勢評価値を従属変数とする重回帰式で表される。   Preferably, the plurality of body feature points further include left and right pelvis, left and right knees, left and right ankles, left and right toes, and left and right shoulders, and the plurality of walking parameters include walking Left / right difference in angle, walking angle, left / right difference in walking rhythm, lateral shaking of the head, hip rotation, lateral tilt of the head, shin fall, thigh lift, and toe At least any one of a rise, a step, and a frontal face angle is further included, and the left-right difference of the walking angle and the walking angle are measured on the thoracolumbar, the left and right pelvis, and the left and right knees. Calculated using three-dimensional coordinates, calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right knees and the left and right ankles, or the thoracolumbar, the left and right ankles and the left and right It is calculated using the three-dimensional coordinates of the toes, and the left-right difference of the walking rhythm is the three-dimensional seat of the thoracolumbar The lateral shaking of the head is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the center of the pelvis and the head, and the rotation of the hips is calculated using the thoracolumbar and the left and right pelvis The lateral inclination of the head is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the center of the pelvis and the head, and the shin fall is calculated using the thoracolumbar, The three-dimensional coordinates of the left and right knees and the left and right ankles are calculated, and the rise of the thigh is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right pelvis and the left and right knees, and the toes The ascending is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the left and right toes, and the step is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the left and right ankles, Uses the three-dimensional coordinates of the chest and waist, the left and right shoulders and the left and right elbows The correspondence relationship is calculated as follows: the forward tilt posture, the walking speed and the swing of the elbow, the left-right difference of the walking angle, the walking angle, the left-right difference of the walking rhythm, the lateral shaking of the head, Rotation of the hips, lateral tilt of the head, tilting of the shin, raising of the thighs, raising of the toes, the step and the frontal face angle are defined as independent variables, and the beauty It is expressed by a multiple regression equation with the posture evaluation value as a dependent variable.

本発明者らが検討したところによれば、美姿勢評価値を従属変数とする重回帰式を算出するための回帰分析において、独立変数として種々の歩行パラメータを用いたところ、前傾姿勢、歩行速度及び肘の振りの寄与度が高いものの、次いで、歩行角の左右差、歩行角、歩行リズムの左右差、頭の横方向の揺れ、腰の回転、頭の横方向の傾き、すねの倒れ、腿の上がり、つま先の上がり、歩隔及び肩前額面角も寄与度が比較的高いことが分かった。
上記の好ましい構成によれば、重回帰式は、寄与度の高い前傾姿勢、歩行速度及び肘の振りを独立変数にすると共に、寄与度の比較的高い歩行角の左右差、歩行角、歩行リズムの左右差、頭の横方向の揺れ、腰の回転、頭の横方向の傾き、すねの倒れ、腿の上がり、つま先の上がり、歩隔及び肩前額面角のうち少なくとも何れか1つをも独立変数とする重回帰式とされるため、歩行姿勢により一層合致した美姿勢評価値を算出可能である。
According to a study by the present inventors, in the regression analysis for calculating a multiple regression equation using the beauty posture evaluation value as a dependent variable, various walking parameters were used as independent variables. Although the contribution of speed and elbow swing is high, then the difference in walking angle, walking angle, difference in walking rhythm, lateral shaking of the head, rotation of the hips, lateral tilt of the head, shin fall It was also found that the thigh lift, toe lift, step distance and frontal face value were also relatively high.
According to the preferred configuration described above, the multiple regression equation makes the forward leaning posture with high contribution, walking speed and elbow swing as independent variables, and the difference between left and right walking angles, walking angle, walking with relatively high contribution. At least one of rhythmic left / right difference, horizontal shaking of the head, hip rotation, horizontal tilting of the head, tilting of the shin, rising of the thigh, rising of the toe, step distance and frontal face angle of the shoulder Is also a multiple regression equation with independent variables, so that it is possible to calculate a beauty posture evaluation value that more closely matches the walking posture.

また、本発明は、被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定工程と、前記身体特徴点の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出される複数の歩行パラメータと、歩行姿勢の美しさを表す指標である美姿勢評価値との対応関係を予め記憶しておき、前記3次元測定工程によって測定した前記被験者の複数の身体特徴点の3次元座標を用いて算出された又は他の手法を用いて算出された前記被験者の複数の歩行パラメータと、前記予め記憶した対応関係とを用いて前記被験者の美姿勢評価値を算出する解析工程とを含み、前記複数の歩行パラメータには、少なくとも、前傾姿勢と、歩行速度と、肘の振りとが含まれ、前記対応関係は、少なくとも、前記前傾姿勢と、前記歩行速度と、前記肘の振りとを独立変数とし、前記美姿勢評価値を従属変数とする重回帰式で表される、ことを特徴とする歩行解析方法としても提供される。   Further, the present invention is calculated using a three-dimensional measurement step of sequentially measuring three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of the subject as the subject walks, and the three-dimensional coordinates of the body feature points. Or a correspondence relationship between a plurality of walking parameters calculated using other methods and a beauty posture evaluation value that is an index representing the beauty of the walking posture is stored in advance and measured by the three-dimensional measurement process. The subject using the plurality of walking parameters of the subject calculated using the three-dimensional coordinates of the plurality of body feature points of the subject or using other methods and the correspondence relationship stored in advance. And a plurality of walking parameters including at least a forward tilt posture, a walking speed, and an elbow swing, and the correspondence relationship includes at least the front Leaning posture, Serial and walking speed, and swing as independent variables of the elbow, the beauty represented posture evaluation value in multiple regression equation as the dependent variable, are provided as a walking analysis wherein the.

本発明によれば、全身の歩行状態を包括的に評価可能とすることで、歩行能力に合致した歩行年齢を算出可能である。また、本発明によれば、歩行姿勢に合致した見た目年齢を算出可能である。さらに、本発明によれば、歩行姿勢に合致した美姿勢評価値を算出可能である。   According to the present invention, by making it possible to comprehensively evaluate the walking state of the whole body, it is possible to calculate the walking age that matches the walking ability. Further, according to the present invention, it is possible to calculate the appearance age that matches the walking posture. Furthermore, according to the present invention, it is possible to calculate a beauty posture evaluation value that matches the walking posture.

本発明の第1実施形態に係る歩行解析システムの概略構成を示す図である。It is a figure showing a schematic structure of a walk analysis system concerning a 1st embodiment of the present invention. 第1実施形態に係る歩行解析システムの概略動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows schematic operation | movement of the walk analysis system which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態における補正式の導出を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating derivation | leading-out of the correction formula in 1st Embodiment. 第1実施形態における歩行パラメータの一つである歩行速度のスコア算出手順を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the score calculation procedure of the walking speed which is one of the walking parameters in 1st Embodiment. 第2実施形態に係る歩行解析システムによって見た目年齢を算出した結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result of having calculated the apparent age by the walk analysis system which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る歩行解析システムによって美姿勢評価値を算出した結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result of having calculated the beauty posture evaluation value by the walk analysis system which concerns on 3rd Embodiment.

[第1実施形態]
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る歩行解析システムについて説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る歩行解析システムの概略構成を示す図である。図1(a)は概略構成を示す図であり、図1(b)は第1実施形態に係る歩行解析システムで用いる座標系を説明する図であり、図1(c)は第1実施形態に係る歩行解析システムで測定する身体特徴点の例を説明する図である。
図1(a)に示すように、第1実施形態に係る歩行解析システム100は、3次元測定装置1と、解析装置2とを備える。まず、歩行解析システム100の概略構成について説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a walking analysis system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings as appropriate.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a gait analysis system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a diagram showing a schematic configuration, FIG. 1B is a diagram illustrating a coordinate system used in the walking analysis system according to the first embodiment, and FIG. 1C is the first embodiment. It is a figure explaining the example of the body feature point measured with the gait analysis system concerning.
As shown in FIG. 1A, the gait analysis system 100 according to the first embodiment includes a three-dimensional measurement device 1 and an analysis device 2. First, a schematic configuration of the walking analysis system 100 will be described.

<歩行解析システム100の概略構成>
3次元測定装置1は、赤外線照射部やカメラ等を具備する光学系11と、該光学系で得られた信号を処理するプログラム(解析装置2にインストールされたプログラム)とから構成され、被験者Hの予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を被験者Hの歩行に伴って逐次測定する装置である。3次元測定装置1としては、上記の光学系11を用いた三角測量やTime of flightを測定原理として、マーカレスで身体特徴点の3次元座標を測定する光学式の3次元測定装置や、身体特徴点にマーカを付けて、マーカの3次元座標を測定することで身体特徴点の3次元座標を算出する光学式の3次元測定装置など、種々の市販装置を適用可能である。マーカレスで3次元座標を測定可能であるため、測定が容易であるという利点を有する点で、3次元測定装置1として、市販装置の一つである米国マイクロソフト社製Kinect(登録商標)を用いることが好ましい。
なお、3次元座標を算出する具体的な手順については、種々の公知の手順を適用可能であるため、本明細書ではその具体的な内容の記述は省略する。また、第1実施形態では、身体特徴点の3次元座標を算出するためのプログラムを解析装置2にインストールした形態を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限るものではなく、3次元座標を算出するためのプログラムをインストールする装置(パーソナルコンピュータ等)と、解析装置2とを別体とすることも可能である。
<Schematic configuration of walking analysis system 100>
The three-dimensional measuring apparatus 1 includes an optical system 11 including an infrared irradiation unit, a camera, and the like, and a program for processing a signal obtained by the optical system (a program installed in the analysis apparatus 2). Is a device that sequentially measures the three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points as the subject H walks. As the three-dimensional measuring apparatus 1, an optical three-dimensional measuring apparatus that measures the three-dimensional coordinates of the body feature point without using the marker, and the body feature based on the triangulation using the optical system 11 and the time of flight as the measurement principle. Various commercially available devices such as an optical three-dimensional measuring device that calculates a three-dimensional coordinate of a body feature point by attaching a marker to the point and measuring the three-dimensional coordinate of the marker can be applied. Use of Kinect (registered trademark) manufactured by Microsoft Corporation, one of the commercially available devices, as the three-dimensional measuring device 1 is advantageous in that the measurement is easy because it is possible to measure three-dimensional coordinates without a marker. Is preferred.
Note that various known procedures can be applied to the specific procedure for calculating the three-dimensional coordinates, and therefore the description of the specific content is omitted in this specification. In the first embodiment, an example in which a program for calculating three-dimensional coordinates of a body feature point is installed in the analysis apparatus 2 will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and three-dimensional An apparatus (such as a personal computer) for installing a program for calculating coordinates and the analysis apparatus 2 may be separated.

図1(c)に示すように、本発明における身体特徴点は、四股の関節と、頭・肩・体幹・骨盤・足・かかと・肋骨・上前腸骨棘の中央と、足のつま先とを意味する。ただし、第1実施形態の3次元測定装置1によって測定する身体特徴点としては、これら全ての部位である必要はなく、予め定めた複数の身体特徴点であればよい。例えば、第1実施形態に係る3次元測定装置1によって測定する複数の身体特徴点には、少なくとも、胸腰(体幹の中央)と、骨盤の中央とが含まれることが好ましい。   As shown in FIG. 1 (c), the body feature points in the present invention are the four-legged joint, the center of the head, shoulder, trunk, pelvis, foot, heel, rib, upper anterior iliac spine, and toe of the foot. Means. However, the body feature points measured by the three-dimensional measuring apparatus 1 of the first embodiment need not be all of these parts, and may be a plurality of predetermined body feature points. For example, it is preferable that the plurality of body feature points measured by the three-dimensional measurement apparatus 1 according to the first embodiment include at least the thoracolumbar (center of the trunk) and the center of the pelvis.

第1実施形態の解析装置2は、3次元測定装置1で測定した被験者Hの複数の身体特徴点の3次元座標を用いて、被験者Hの歩行年齢を算出する。具体的には、解析装置2は、例えば、複数の身体特徴点の3次元座標を用いて歩行年齢を算出するためのプログラムがインストールされた汎用のパーソナルコンピュータから構成されている。   The analysis device 2 of the first embodiment calculates the walking age of the subject H using the three-dimensional coordinates of the plurality of body feature points of the subject H measured by the three-dimensional measurement device 1. Specifically, the analysis device 2 is configured by, for example, a general-purpose personal computer in which a program for calculating a walking age using three-dimensional coordinates of a plurality of body feature points is installed.

<歩行解析システム100の動作>
以下、図2〜図4も適宜参照しつつ、上記の概略構成を有する歩行解析システム100の動作(歩行解析方法)について説明する。
図2は、第1実施形態に係る歩行解析システム100の概略動作を示すフロー図である。
図2に示すように、被験者Hの歩行解析を行うに際しては、まず被験者Hの実年齢等の情報を解析装置2に入力する(図2のS1)。入力された被験者Hの情報は解析装置2に搭載された半導体メモリやハードディスクドライブといった記憶装置に記憶される。あるいは、クラウドストレージサービスなどを利用して解析装置2とは別の場所に被験者Hの情報を保存するようにしてもよい。
<Operation of walking analysis system 100>
Hereinafter, the operation (walking analysis method) of the walking analysis system 100 having the above-described schematic configuration will be described with reference to FIGS. 2 to 4 as appropriate.
FIG. 2 is a flowchart showing a schematic operation of the gait analysis system 100 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2, when performing the walking analysis of the subject H, first, information such as the actual age of the subject H is input to the analysis device 2 (S1 in FIG. 2). The input information of the subject H is stored in a storage device such as a semiconductor memory or a hard disk drive mounted on the analysis device 2. Or you may make it preserve | save the information of the test subject H in a place different from the analysis apparatus 2 using a cloud storage service etc.

次いで、被験者Hが歩行を開始(図2のS2)することで、3次元測定装置1が被験者Hの予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を被験者Hの歩行に伴って逐次測定する3次元測定工程を実行する(図2のS3)。被験者Hが予め定めた距離を歩行し終える(図2のS4)と測定は終了し、測定結果が解析装置2に記憶される。   Next, when the subject H starts walking (S2 in FIG. 2), the three-dimensional measuring apparatus 1 sequentially measures the three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of the subject H as the subject H walks. A three-dimensional measurement process is executed (S3 in FIG. 2). When the subject H finishes walking a predetermined distance (S4 in FIG. 2), the measurement is completed, and the measurement result is stored in the analysis device 2.

次いで、解析装置2は記憶した測定結果、すなわち、被験者Hについて逐次測定した複数の身体特徴点の3次元座標を用いて解析工程を実行する(図2のS5)。以下、解析工程S5の具体的内容について、順次説明する。   Next, the analysis apparatus 2 executes the analysis process using the stored measurement results, that is, the three-dimensional coordinates of a plurality of body feature points sequentially measured for the subject H (S5 in FIG. 2). Hereinafter, specific contents of the analysis step S5 will be sequentially described.

解析工程S5において、第1実施形態の解析装置2は、まず、被験者Hの複数の身体特徴点の3次元座標を用いて、歩行パラメータとして、少なくとも、歩行速度と、歩行リズムの左右差と、腰の曲がりとを算出する(図2のS51)。   In the analysis step S5, the analysis device 2 according to the first embodiment first uses, as walking parameters, at least a walking speed and a left-right difference in walking rhythm using the three-dimensional coordinates of a plurality of body feature points of the subject H. The hip bending is calculated (S51 in FIG. 2).

歩行速度は、被験者Hが歩行したときの速度を意味し、例えば、予め定めた距離を所定の向きに歩行するのに要した時間で除した値から算出する。第1実施形態においては、3次元測定装置1の測定周期毎の一の身体特徴点の前方変位を測定周期で除した値の1歩行周期における平均値を歩行速度として算出している。例えば、この一の身体特徴点を胸腰とする場合、歩行速度は、1歩行周期における胸腰の前方変位を測定周期で除した値の平均値となり、3次元測定装置1で測定した胸腰の3次元座標を用いて算出可能である。なお、3次元測定装置1の測定周期とは、例えば、3次元測定装置1としてKinect(登録商標)を用いている場合にはフレームレートの逆数であり、1/30秒程度である。
「1歩行周期」は、一の身体特徴点の鉛直方向変位の1つ目の極小値から3つ目の極小値までの時間間隔を意味する。この一の身体特徴点を胸腰とする場合、1歩行周期は、胸腰の鉛直方向変位の1つ目の極小値から3つ目の極小値までの時間間隔となる。「前方」は、例えば、3次元測定装置1に向って被験者Hが歩行すべき向きを予め一意に決定し、この決定した向きとすればよい(図1(b)参照)。なお、上記の例では、歩行速度を算出するための一の身体特徴点の前方変位を胸腰の前方変位としたが、本発明はこれに限るものではなく、骨盤の中央の前方変位や、足の中央(図1(c)では、「右足」及び「左足」と記述)の前方変位とすることも可能である。また、上記の例では、1歩行周期を算出するための一の身体特徴点の鉛直方向変位の極小値を胸腰の鉛直方向変位の極小値としたが、本発明はこれに限るものではなく、足の中央の鉛直方向変位の極小値、足首の鉛直方向変位の極小値、骨盤の中央の鉛直方向変位の極小値、かかとの鉛直方向変位の極小値などにすることも可能である。なお、胸腰、骨盤の中央、足の中央、足首の3次元座標は、Kinect(登録商標)を用いてマーカレスで測定可能である。また、かかとの3次元座標は、3次元測定装置1としてマーカを利用する光学式モーションキャプチャシステム(例えば、VICON社製Vicon(登録商標))などを用い、マーカをかかとに付け、このマーカの3次元座標を測定することで測定可能である。
The walking speed means a speed when the subject H walks, and is calculated from, for example, a value obtained by dividing a predetermined distance by a time required to walk in a predetermined direction. In the first embodiment, an average value in one walking cycle of a value obtained by dividing the forward displacement of one body feature point for each measurement cycle of the three-dimensional measuring apparatus 1 by the measurement cycle is calculated as the walking speed. For example, when this one body feature point is the chest and waist, the walking speed is an average value obtained by dividing the forward displacement of the chest and waist in one walking cycle by the measurement cycle, and the chest and waist measured by the three-dimensional measuring device 1. It is possible to calculate using the three-dimensional coordinates. Note that the measurement cycle of the three-dimensional measuring apparatus 1 is, for example, the reciprocal of the frame rate when Kinect (registered trademark) is used as the three-dimensional measuring apparatus 1, and is about 1/30 second.
“One walking cycle” means a time interval from the first minimum value to the third minimum value of the vertical displacement of one body feature point. When this one body feature point is chest and waist, one walking cycle is a time interval from the first minimum value to the third minimum value of the vertical displacement of the chest and waist. “Forward” may be determined in advance, for example, by uniquely determining in advance the direction in which the subject H should walk toward the three-dimensional measuring apparatus 1 (see FIG. 1B). In the above example, the forward displacement of one body feature point for calculating the walking speed is the forward displacement of the chest and hips, but the present invention is not limited to this, the forward displacement of the center of the pelvis, It may be a forward displacement at the center of the foot (described as “right foot” and “left foot” in FIG. 1C). In the above example, the minimum value of the vertical displacement of one body feature point for calculating one walking cycle is the minimum value of the vertical displacement of the thoracolumbar, but the present invention is not limited to this. Also, the minimum value of the vertical displacement at the center of the foot, the minimum value of the vertical displacement of the ankle, the minimum value of the vertical displacement at the center of the pelvis, the minimum value of the vertical displacement of the heel, etc. can be used. The three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the center of the pelvis, the center of the foot, and the ankle can be measured without markers using Kinect (registered trademark). The three-dimensional coordinates of the heel are obtained by using an optical motion capture system (for example, Vicon (registered trademark) manufactured by VICON) using the marker as the three-dimensional measuring apparatus 1 and attaching the marker to the heel. It can be measured by measuring dimensional coordinates.

歩行リズムの左右差は、歩行の接地タイミングの左右差を意味し、例えば、左足が接地してから右足が接地するまで時間間隔(以下、「左右接地時間間隔」という)と、右足が接地してから左足が接地するまでの時間間隔(以下、「右左接地時間間隔」という)との差の絶対値で定義し、3次元測定装置1で測定した一の身体特徴点の3次元座標を用いて算出可能である。例えば、この一の身体特徴点を胸腰とする場合、胸腰の鉛直方向変位(鉛直方向上方が正の値)が極小値となったときに左右の足が交互に床面に接地したと考え、左右接地時間間隔及び右左接地時間間隔の何れか一方は、測定開始から1つ目の極小値から2つ目の極小値までの時間間隔によって算出し、左右接地時間間隔及び右左接地時間間隔の何れか他方は、2つ目の極小値から3つ目の極小値までの時間間隔によって算出すればよい。なお、上記の例では、左右の足が床面に接地したことの判断に胸腰の鉛直方向変位の極小値を用いているが、本発明はこれに限るものではなく、足の中央の鉛直方向変位の極小値、足首の鉛直方向変位の極小値、骨盤の中央の鉛直方向変位の極小値、かかとの鉛直方向変位の極小値などにすることも可能である。   The left / right difference in walking rhythm means the left / right difference in the grounding timing of walking. For example, the time interval between the left foot touching the ground and the right foot touching (hereinafter referred to as the “left and right grounding time interval”) and the right foot Defined by the absolute value of the difference from the time interval until the left foot touches the ground (hereinafter referred to as the “right-left contact time interval”), using the three-dimensional coordinates of one body feature point measured by the three-dimensional measuring device 1 Can be calculated. For example, when this one body feature point is the chest and waist, when the vertical displacement of the chest and waist (a positive value in the vertical direction) is a minimum value, the left and right feet alternately touch the floor. Thinking, either left or right grounding time interval or right and left grounding time interval is calculated by the time interval from the first minimum value to the second minimum value from the start of measurement, left and right grounding time interval and right and left grounding time interval Any one of these may be calculated by the time interval from the second minimum value to the third minimum value. In the above example, the minimum value of the vertical displacement of the chest and hips is used to determine that the left and right feet are in contact with the floor, but the present invention is not limited to this, and the vertical center of the feet is not limited to this. It is also possible to set the minimum value of the directional displacement, the minimum value of the vertical displacement of the ankle, the minimum value of the vertical displacement at the center of the pelvis, the minimum value of the vertical displacement of the heel, or the like.

腰の曲がりは、歩行中の腰の曲がり具合を意味し、例えば、1歩行周期における、矢状面に投影した胸腰と骨盤の中央とを結ぶ直線と鉛直軸との成す角度の平均値、又は、矢状面に投影した肋骨の中央と上前腸骨棘の中央とを結ぶ直線と鉛直軸との成す角度の平均値で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰及び骨盤の中央の3次元座標、又は、肋骨の中央及び上前腸骨棘の中央の3次元座標を用いて算出可能である。矢状面は、図1(b)に示すように、前後軸(前方・後方に延びる軸)と鉛直軸とを含む平面を意味する。なお、肋骨の中央の3次元座標は、3次元測定装置1として、例えば、Vicon(登録商標)を用い、図1(c)に示すように、マーカを肋骨の左右の下縁に付け、各マーカの3次元座標を測定することで測定(演算)可能である。同様に、上前腸骨棘の中央の3次元座標は、3次元測定装置1として、例えば、Vicon(登録商標)を用い、図1(c)に示すように、マーカを上前腸骨棘の左右の端に付け、各マーカの3次元座標を測定することで測定(演算)可能である。   The curvature of the waist means the degree of bending of the waist during walking, for example, the average value of the angle formed by the vertical axis and the straight line connecting the thoraco-lumbar projected on the sagittal plane and the center of the pelvis in one walking cycle, Or, it is defined by the average value of the angle formed between the straight axis connecting the center of the rib projected onto the sagittal plane and the center of the superior anterior iliac spine and the vertical axis, and the thoracolumbar and pelvis measured by the three-dimensional measuring apparatus 1 It can be calculated using the center three-dimensional coordinates or the center of the ribs and the center of the superior anterior iliac spine. As shown in FIG. 1B, the sagittal plane means a plane including a front-rear axis (an axis extending forward and rearward) and a vertical axis. Note that the three-dimensional coordinates of the center of the rib are, for example, Vicon (registered trademark) as the three-dimensional measuring device 1, and markers are attached to the lower left and right edges of the rib, as shown in FIG. Measurement (calculation) is possible by measuring the three-dimensional coordinates of the marker. Similarly, for the three-dimensional coordinates of the center of the upper anterior iliac spine, for example, Vicon (registered trademark) is used as the three-dimensional measuring apparatus 1, and as shown in FIG. Can be measured (calculated) by measuring the three-dimensional coordinates of each marker.

以上の説明では、3次元測定装置1で測定した身体特徴点の3次元座標を用いて歩行パラメータ(歩行速度、歩行リズムの左右差、腰の曲がり)を算出する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、他の手法を用いて歩行パラメータを算出することも可能である。
例えば、歩行速度を算出するには、被験者Hが予め定めた距離を所定の向きに歩行するのに要した時間を、ストップウォッチで手動計測したり、歩行開始点・終了点に設置された光電スイッチを横切るタイミングに基づき自動計測すればよい。この手動計測又は自動計測した時間を解析装置2に入力し、解析装置2が前記予め定めた距離を入力された時間で除することで歩行速度を算出することも可能である。
また、例えば、スマートフォンなどの携帯情報端末を被験者Hに携帯させ、携帯情報端末で起動したGPS追跡アプリを利用して計測した被験者Hの移動距離及び移動時間を解析装置2に入力し、解析装置2が入力された移動距離を移動時間で除することで歩行速度を算出することも可能である。
さらに、例えば、モーションセンサなどの加速度を計測可能なセンサを被験者Hに携帯させ又は取り付け、センサで計測した加速度を解析装置2に入力し、解析装置2が入力された加速度を積分することで歩行速度を算出することも可能である。
In the above description, the case where walking parameters (walking speed, walking rhythm difference, hip bending) are calculated using the 3D coordinates of the body feature points measured by the 3D measuring apparatus 1 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the walking parameters can be calculated using other methods.
For example, in order to calculate the walking speed, the time required for the subject H to walk a predetermined distance in a predetermined direction is manually measured with a stopwatch, or photoelectrics installed at the start and end points of walking. Automatic measurement may be performed based on the timing of crossing the switch. It is also possible to calculate the walking speed by inputting the time measured manually or automatically to the analyzer 2 and dividing the predetermined distance by the input time.
In addition, for example, a portable information terminal such as a smartphone is carried by the subject H, and the moving distance and moving time of the subject H measured using a GPS tracking application activated on the portable information terminal are input to the analyzing apparatus 2, and the analyzing apparatus It is also possible to calculate the walking speed by dividing the movement distance input by 2 by the movement time.
Further, for example, the subject H carries or attaches a sensor capable of measuring acceleration, such as a motion sensor, inputs the acceleration measured by the sensor to the analysis device 2, and the analysis device 2 integrates the input acceleration to walk. It is also possible to calculate the speed.

第1実施形態の解析装置2は、歩行パラメータとして、上述した歩行速度、歩行リズムの左右差及び腰の曲がりの3つのパラメータに加え、歩行角の左右差、腿の上がりの左右差、肩水平角、歩行角、つま先の上がり、肘の振りを更に算出する(図2のS51)。   The analysis apparatus 2 according to the first embodiment includes, as walking parameters, the above-described three parameters of walking speed, walking rhythm left-right difference and hip bending, walking angle left-right difference, thigh rise left-right difference, shoulder horizontal angle. Further, the walking angle, the toe lift and the elbow swing are further calculated (S51 in FIG. 2).

歩行角の左右差は、歩行中の脚の向きの左右差を意味し、例えば、歩行角膝の左右差、歩行角すねの左右差及び歩行角つま先の左右差のうちの何れかで表現される。
歩行角膝の左右差は、歩行中の膝の向きの左右差を意味し、例えば、1歩行周期における、左足接地時の水平面に投影した左の骨盤と左の膝とを結ぶ直線と前後軸とが成す角度と、右足接地時の水平面に投影した右の骨盤と右の膝とを結ぶ直線と前後軸とが成す角度との差の絶対値(ただし、各角度は、前後軸に対して膝側が外側に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、左右の骨盤及び左右の膝の3次元座標を用いて算出可能である。水平面は、図1(b)に示すように、前後軸を含み、鉛直軸に直交する平面を意味する。なお、左右の骨盤及び左右の膝の3次元座標は、Kinect(登録商標)を用いてマーカレスで測定可能である。
歩行角すねの左右差は、歩行中のすねの向きの左右差を意味し、例えば、1歩行周期における、左足接地時の水平面に投影した左の膝と左の足首とを結ぶ直線と前後軸とが成す角度と、右足接地時の水平面に投影した右の膝と右の足首とを結ぶ直線と前後軸とが成す角度との差の絶対値(ただし、各角度は、前後軸に対して足首側が外側に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、左右の膝及び左右の足首の3次元座標を用いて算出可能である。
歩行角つま先の左右差は、歩行中の足のつま先の向きの左右差を意味し、例えば、1歩行周期における、左足接地時の水平面に投影した左の足首と左のつま先とを結ぶ直線と前後軸とが成す角度と、右足接地時の水平面に投影した右の足首と右のつま先とを結ぶ直線と前後軸とが成す角度との差の絶対値(ただし、各角度は、前後軸に対してつま先側が外側に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、左右の足首及び左右のつま先の3次元座標を用いて算出可能である。なお、左右のつま先の3次元座標は、Kinect(登録商標)を用いてマーカレスで測定可能である。
The left-right difference in walking angle means the left-right difference in the direction of the leg during walking, and is expressed by, for example, any one of the left-right difference in the walking angle knee, the left-right difference in the walking angle shin, and the left-right difference in the walking angle toe. The
The left-right difference in the walking angle knee means the left-right difference in the orientation of the knee during walking. For example, in one walking cycle, a straight line connecting the left pelvis and the left knee projected on the horizontal plane when the left foot is grounded and the front-rear axis The absolute value of the difference between the angle formed by and the angle formed by the anteroposterior axis and the straight line connecting the right pelvis and the right knee projected on the horizontal plane when the right foot touches the ground (however, each angle is relative to the anteroposterior axis) It can be calculated using the three-dimensional coordinates of the chest and hips, the left and right pelvises, and the left and right knees measured by the three-dimensional measuring apparatus 1. As shown in FIG. 1B, the horizontal plane means a plane that includes the front-rear axis and is orthogonal to the vertical axis. In addition, the three-dimensional coordinates of the left and right pelvis and the left and right knees can be measured without markers using Kinect (registered trademark).
The left-right difference in the walking angle shin means the left-right difference in the direction of the shin during walking. For example, in one walking cycle, the straight line connecting the left knee and the left ankle projected on the horizontal plane when the left foot touches down, and the front-rear axis The absolute value of the difference between the angle formed by and the angle formed by the straight axis connecting the right knee and the right ankle projected on the horizontal plane when the right foot touches the ground and the front and rear axes (however, each angle is relative to the front and rear axes) It is defined by a positive value when the ankle side is inclined outward, and can be calculated using the three-dimensional coordinates of the chest and waist, the left and right knees, and the left and right ankles measured by the three-dimensional measuring apparatus 1.
The left-right difference of the walking toe means the left-right difference in the direction of the toe of the foot during walking. For example, in one walking cycle, the straight line connecting the left ankle and the left toe projected on the horizontal plane when the left foot is grounded Absolute value of the difference between the angle formed by the front and rear axes and the angle formed by the front and rear axes and the straight line connecting the right ankle and the right toe projected on the horizontal plane when the right foot touches the ground (however, each angle is On the other hand, it is defined as a positive value when the toe side is inclined outward), and can be calculated using the three-dimensional coordinates of the chest and waist, the left and right ankles, and the left and right toes measured by the three-dimensional measuring apparatus 1. Note that the three-dimensional coordinates of the left and right toes can be measured without markers using Kinect (registered trademark).

腿の上がりの左右差は、歩行中の腿の上がり具合の左右差を意味し、例えば、1歩行周期における、矢状面に投影した左の骨盤と左の膝とを結ぶ直線と鉛直軸とが成す角度の振れ幅(最大値と最小値との差)と、矢状面に投影した右の骨盤と右の膝とを結ぶ直線と鉛直軸とが成す角度の振れ幅(最大値と最小値との差)との差の絶対値(ただし、各角度は、骨盤と膝とを結ぶ直線の膝側が前方側に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、左右の骨盤及び左右の膝の3次元座標を用いて算出可能である。   The left-right difference in thigh lift means the left-right difference in thigh lift during walking. For example, in one walking cycle, the straight axis connecting the left pelvis projected on the sagittal plane and the left knee and the vertical axis Of the angle formed by the angle (difference between the maximum and minimum values) and the angle of rotation formed by the vertical axis and the straight line connecting the right pelvis and the right knee projected on the sagittal plane (maximum and minimum) The absolute value of the difference between the two values (however, each angle is defined as a positive value when the knee side of the straight line connecting the pelvis and the knee is inclined forward), and the three-dimensional measuring device 1 It can be calculated using the three-dimensional coordinates of the chest and waist, the left and right pelvis, and the left and right knees measured in step (1).

肩水平角は、歩行中の左右の肩の落ち具合を意味し、例えば、1歩行周期における、前額面に投影した左右の肩を結ぶ直線と左右軸とが成す角度の平均値の絶対値(ただし、角度は、左右の肩を結ぶ直線の右肩側が左右軸に対して鉛直下方に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰及び左右の肩の3次元座標を用いて算出可能である。左右軸は、図1(b)に示すように、水平面に含まれ、前後軸に直交する軸を意味する。前額面は、図1(b)に示すように、前後軸と鉛直軸とを含む平面を意味する。なお、左右の肩の3次元座標は、Kinect(登録商標)を用いてマーカレスで測定可能である。   The horizontal shoulder angle means how the left and right shoulders fall during walking. For example, in one walking cycle, the absolute value of the average value of the angle formed by the straight line connecting the left and right shoulders projected on the frontal plane and the left and right axes ( However, the angle is defined as a positive value when the right shoulder side of the straight line connecting the left and right shoulders is tilted vertically downward with respect to the left and right axis), and the thoracolumbar and the left and right sides measured with the three-dimensional measuring apparatus 1 are defined. It can be calculated using the three-dimensional coordinates of the shoulder. As shown in FIG. 1B, the left-right axis means an axis that is included in the horizontal plane and is orthogonal to the front-rear axis. As shown in FIG. 1B, the front face means a plane including the front and rear axes and the vertical axis. Note that the three-dimensional coordinates of the left and right shoulders can be measured without markers using Kinect (registered trademark).

歩行角は、歩行中の脚の向きを意味し、例えば、歩行角膝、歩行角すね及び歩行角つま先のうちの何れかで表現される。
歩行角膝は、歩行中の膝の向きを意味し、例えば、1歩行周期における、左足接地時の水平面に投影した左の骨盤と左の膝とを結ぶ直線と前後軸とが成す角度と、右足接地時の水平面に投影した右の骨盤と右の膝とを結ぶ直線と前後軸とが成す角度との平均値(ただし、各角度は、前後軸に対して膝側が外側に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、左右の骨盤及び左右の膝の3次元座標を用いて算出可能である。
歩行角すねは、歩行中のすねの向きを意味し、例えば、1歩行周期における、左足接地時の水平面に投影した左の膝と左の足首とを結ぶ直線と前後軸とが成す角度と、右足接地時の水平面に投影した右の膝と右の足首とを結ぶ直線と前後軸とが成す角度との平均値(ただし、各角度は、前後軸に対して足首側が外側に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、左右の膝及び左右の足首の3次元座標を用いて算出可能である。
歩行角つま先は、歩行中の足のつま先の向きを意味し、例えば、1歩行周期における、左足接地時の水平面に投影した左の足首と左のつま先とを結ぶ直線と前後軸とが成す角度と、右足接地時の水平面に投影した右の足首と右のつま先とを結ぶ直線と前後軸とが成す角度との平均値(ただし、各角度は、前後軸に対してつま先側が外側に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、左右の足首及び左右のつま先の3次元座標を用いて算出可能である。
The walking angle means the direction of the leg during walking, and is expressed by any one of a walking angle knee, a walking angle shin, and a walking angle toe, for example.
The walking angle knee means the direction of the knee during walking, for example, in one walking cycle, the angle formed by the straight line connecting the left pelvis and the left knee projected on the horizontal plane at the time of ground contact with the left foot and the anteroposterior axis, The average value of the angle formed by the straight line connecting the right pelvis and the right knee projected on the horizontal plane when the right foot is touched, and the anteroposterior axis. The case is defined as a positive value) and can be calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right pelvis, and the left and right knees measured by the three-dimensional measuring apparatus 1.
The walking angle shin means the direction of the shin during walking, for example, in one walking cycle, the angle formed by the straight line connecting the left knee and the left ankle projected on the horizontal plane at the time of ground contact with the left foot and the front and rear axes, The average value of the angle formed by the straight axis connecting the right knee and the right ankle projected on the horizontal plane when the right foot touches the ground and the front and rear axes (however, each angle is tilted outward from the front and rear axes) The case is defined as a positive value) and can be calculated using the three-dimensional coordinates of the chest, waist, left and right knees, and left and right ankles measured by the three-dimensional measuring apparatus 1.
The walking angle toe means the direction of the toe of the foot during walking. For example, in one walking cycle, the angle formed by the straight line connecting the left ankle and the left toe projected on the horizontal plane when the left foot is touched and the front and rear axes And the angle formed by the straight line connecting the right ankle and the right toe projected on the horizontal plane when the right foot is in contact with the front and rear axes (however, each toe side is inclined outward with respect to the front and rear axes) And can be calculated using the three-dimensional coordinates of the chest and hips, the left and right ankles, and the left and right toes measured by the three-dimensional measuring apparatus 1.

つま先の上がりは、歩行中のつま先の上がり具合を意味し、例えば、1歩行周期における、前方に位置する左のつま先の床面からの高さ(鉛直方向の距離)の最大値と、前方に位置する右のつま先の床面からの高さの最大値との平均値で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰及び左右のつま先の3次元座標を用いて算出可能である。なお、床面は水平面と平行な面であり、その鉛直方向の位置を予め解析装置2に記憶しておけばよい。   The rise of the toe means the degree of the rise of the toe during walking. For example, in one walking cycle, the maximum value of the height (vertical distance) of the left toe located in front of the floor and the front It is defined by the average value of the height of the right toe from the floor surface and can be calculated using the three-dimensional coordinates of the chest and waist and the left and right toes measured by the three-dimensional measuring apparatus 1. Note that the floor is a plane parallel to the horizontal plane, and the position in the vertical direction may be stored in the analyzer 2 in advance.

肘の振りは、歩行中の腕振り具合を意味し、例えば、肘矢状面角及び肘前額面角のうちの何れかで表現される。
肘矢状面角は、例えば、1歩行周期における、矢状面に投影した左の肘と左の手首とを結ぶ直線と鉛直軸とが成す角度の振れ幅(最大値と最小値との差)と、矢状面に投影した右の肘と右の手首とを結ぶ直線と鉛直軸とが成す角度の振れ幅(最大値と最小値との差)との平均値(ただし、各角度は、肘と手首とを結ぶ直線の手首側が前方に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、左右の肘及び左右の手首の3次元座標を用いて算出可能である。
肘前額面角は、例えば、1歩行周期における、前額面に投影した左の肘と左の手首とを結ぶ直線と鉛直軸とが成す角度の振れ幅(最大値と最小値との差)と、前額面に投影した右の肘と右の手首とを結ぶ直線と鉛直軸とが成す角度の振れ幅(最大値と最小値との差)との平均値(ただし、各角度は、肘と手首とを結ぶ直線の手首側が外側に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、左右の肘及び左右の手首の3次元座標を用いて算出可能である。
なお、左右の肘及び左右の手首の3次元座標は、Kinect(登録商標)を用いてマーカレスで測定可能である。
The swing of the elbow means how the arm swings during walking, and is expressed by one of an elbow sagittal plane angle and an elbow frontal plane angle, for example.
The elbow sagittal plane angle is, for example, the swing width of the angle formed by the vertical axis and the straight line connecting the left elbow and the left wrist projected on the sagittal plane in one walking cycle (the difference between the maximum value and the minimum value). ) And the angle swing (difference between the maximum and minimum values) formed by the straight axis connecting the right elbow and the right wrist projected on the sagittal plane and the vertical axis (however, each angle is , Defined as a positive value when the wrist side of the straight line connecting the elbow and the wrist is inclined forward), and the three-dimensional coordinates of the chest, waist, left and right elbows, and left and right wrists measured by the three-dimensional measuring device 1 And can be calculated.
The elbow front face angle is, for example, the swing width (difference between the maximum and minimum values) of the angle formed by the straight line connecting the left elbow and the left wrist projected on the front face and the vertical axis in one walking cycle. The average value of the angle swing (difference between the maximum value and the minimum value) formed by the straight axis connecting the right elbow and the right wrist projected on the front face and the vertical axis (however, each angle is the Calculated by using the three-dimensional coordinates of the chest, hips, left and right elbows, and left and right wrists measured by the three-dimensional measuring device 1. Is possible.
Note that the three-dimensional coordinates of the left and right elbows and the left and right wrists can be measured without markers using Kinect (registered trademark).

次いで、解析工程S5において、第1実施形態の解析装置2は、少なくとも、歩行パラメータである歩行速度、歩行リズムの左右差及び腰の曲がりと、予め記憶された第1対応関係とを用いて、被験者Hの速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢を算出する(図2のS52)。
ここで、「第1対応関係」とは、複数の歩行パラメータと、速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢との対応関係のことである。「速度年齢」とは、歩行時の速度を評価した際に、何歳に相当するのかを表す歩行能力の一つの評価指標である。「バランス年齢」とは、歩行時の左右のバランスを評価した際に、何歳に相当するのかを表す歩行能力の一つの評価指標である。「姿勢年齢」とは、歩行時の姿勢を評価した際に、何歳に相当するのかを表す歩行能力の一つの評価指標である。
第1対応関係には、歩行速度を独立変数とし、速度年齢を従属変数とする第1回帰式と、少なくとも歩行リズムの左右差を独立変数とし、バランス年齢を従属変数とする第2回帰式と、少なくとも腰の曲がりを独立変数とし、姿勢年齢を従属変数とする第3回帰式とが含まれる。そして、解析装置2は、歩行速度と第1回帰式とを用いて速度年齢を算出し、少なくとも歩行リズムの左右差と第2回帰式とを用いてバランス年齢を算出し、少なくとも腰の曲がりと第3回帰式とを用いて姿勢年齢を算出する。
Next, in the analysis step S5, the analysis device 2 of the first embodiment uses at least the walking speed, which is a walking parameter, the left-right difference of the walking rhythm and the hip bending, and the first correspondence relationship stored in advance. The speed age, balance age, and posture age of H are calculated (S52 in FIG. 2).
Here, the “first correspondence relationship” is a correspondence relationship between a plurality of walking parameters, speed age, balance age, and posture age. The “speed age” is one evaluation index of walking ability that indicates how many years it corresponds to when evaluating the speed during walking. “Balance age” is an evaluation index of walking ability that represents how many years old corresponds to when the left and right balance during walking is evaluated. “Posture age” is an evaluation index of walking ability that indicates how many years of age it corresponds to when evaluating posture during walking.
The first correspondence relationship includes a first regression equation in which walking speed is an independent variable and speed age is a dependent variable, and a second regression equation in which at least a left-right difference in walking rhythm is an independent variable and balance age is a dependent variable. And a third regression equation in which at least the hip bending is an independent variable and the posture age is a dependent variable. Then, the analysis device 2 calculates the speed age using the walking speed and the first regression equation, calculates the balance age using at least the left-right difference of the walking rhythm and the second regression equation, and at least the waist bending. Posture age is calculated using the third regression equation.

第1実施形態の第1回帰式は、歩行速度を独立変数とする1次回帰式とされている。すなわち、独立変数である歩行速度をX、従属変数である速度年齢をYとすると、第1回帰式は、Y=aX+b(a、bは所定の定数)で表わされる。第1回帰式の定数a、bは、従属変数を複数の人間の実年齢とし、独立変数を該複数の人間について算出された歩行速度として回帰分析することにより算出可能である。第1回帰式を算出するための回帰分析で用いる複数の人間(母集団)は、10〜90代の男女など、広範囲の年代に亘る男女から選択することが好ましい。なお、第1実施形態では、歩行解析システム100を用いて100人以上に対して計測を行い、第1回帰式を算出している。
なお、第1実施形態では、第1回帰式を1次回帰式としたが、本発明はこれに限るものではなく、2次回帰式や3次回帰式などの多次回帰式を採用することも可能である。
The first regression equation of the first embodiment is a linear regression equation with the walking speed as an independent variable. That is, when the walking speed as an independent variable is X and the speed age as a dependent variable is Y, the first regression equation is expressed as Y = aX + b (a and b are predetermined constants). The constants a and b of the first regression equation can be calculated by performing regression analysis with the dependent variables as the actual ages of a plurality of persons and the independent variable as the walking speed calculated for the plurality of persons. The plurality of humans (populations) used in the regression analysis for calculating the first regression equation are preferably selected from men and women over a wide range of ages, such as men and women in their 10s and 90s. In the first embodiment, measurement is performed on 100 or more people using the walking analysis system 100, and the first regression equation is calculated.
In the first embodiment, the first regression equation is a linear regression equation. However, the present invention is not limited to this, and a multi-linear regression equation such as a quadratic regression equation or a cubic regression equation is adopted. Is also possible.

第1実施形態の第2回帰式は、少なくとも歩行リズムの左右差を独立変数とする1次回帰式とされている。より具体的には、第1実施形態の第2回帰式は、歩行リズムの左右差に加え、歩行角の左右差(具体的には、歩行角つま先の左右差)、腿の上がりの左右差及び肩水平角の計4つのパラメータを独立変数とする1次重回帰式とされている。すなわち、独立変数である歩行リズムの左右差、歩行角の左右差(歩行角つま先の左右差)、腿の上がりの左右差及び肩水平角をそれぞれX1、X2、X3及びX4とし、従属変数であるバランス年齢をYとすると、第2回帰式は、Y=a1X1+a2X2+a3X3+a4X4+b(a1〜a4、bは所定の定数)で表わされる。第2回帰式の定数a1〜a4及びbは、第1回帰式と同様に、従属変数を複数の人間の実年齢とし、独立変数を該複数の人間について算出された歩行リズムの左右差、歩行角の左右差(歩行角つま先の左右差)、腿の上がりの左右差及び肩水平角として回帰分析することにより算出可能である。
なお、第1実施形態では、第2回帰式を1次回帰式としたが、本発明はこれに限るものではなく、2次回帰式や3次回帰式などの多次回帰式を採用することも可能である。
The second regression equation of the first embodiment is a linear regression equation having at least a left-right difference in walking rhythm as an independent variable. More specifically, the second regression equation of the first embodiment includes a left-right difference in walking rhythm, a left-right difference in walking angle (specifically, a left-right difference in walking toe), and a left-right difference in thigh lift. In addition, it is a linear regression equation with four parameters of the shoulder horizontal angle as independent variables. In other words, the left and right difference of walking rhythm, the left and right difference of walking angle (walking toe left and right difference), the right and left difference of thigh rise and the shoulder horizontal angle which are independent variables are X1, X2, X3 and X4, respectively. When a certain balance age is Y, the second regression equation is expressed as Y = a1X1 + a2X2 + a3X3 + a4X4 + b (a1 to a4, b are predetermined constants). The constants a1 to a4 and b of the second regression equation are the same as the first regression equation, the dependent variables are the real ages of a plurality of humans, the independent variable is the left-right difference of the walking rhythm calculated for the plurality of humans, the walking It can be calculated by regression analysis as a left-right difference in corners (a difference between left-right differences in walking angle toes), a left-right difference in thigh lift, and a shoulder horizontal angle.
In the first embodiment, the second regression equation is a linear regression equation. However, the present invention is not limited to this, and a multi-linear regression equation such as a quadratic regression equation or a cubic regression equation is adopted. Is also possible.

第1実施形態の第3回帰式は、少なくとも腰の曲がりを独立変数とする1次回帰式とされている。より具体的には、第1実施形態の第3回帰式は、腰の曲がりに加え、歩行角(具体的には、歩行角つま先)、つま先の上がり及び肘の振り(具体的には、肘矢状面角)の計4つのパラメータを独立変数とする1次重回帰式とされている。すなわち、独立変数である腰の曲がり、歩行角(歩行角つま先)、つま先の上がり及び肘の振り(肘矢状面角)をそれぞれX1、X2、X3及びX4とし、従属変数である姿勢年齢をYとすると、第3回帰式は、Y=a1X1+a2X2+a3X3+a4X4+b(a1〜a4、bは所定の定数)で表わされる。第3回帰式の定数a1〜a4及びbは、第1回帰式や第2回帰式と同様に、従属変数を複数の人間の実年齢とし、独立変数を該複数の人間について算出された腰の曲がり、歩行角(歩行角つま先)、つま先の上がり及び肘の振り(肘矢状面角)として回帰分析することにより算出可能である。
なお、第1実施形態では、第3回帰式を1次回帰式としたが、本発明はこれに限るものではなく、2次回帰式や3次回帰式などの多次回帰式を採用することも可能である。
The third regression equation of the first embodiment is a linear regression equation with at least the waist bend as an independent variable. More specifically, the third regression equation of the first embodiment includes the walking angle (specifically, the walking angle toe), the raising of the toe, and the swing of the elbow (specifically, the elbow) in addition to the bending of the waist. It is a linear regression equation with a total of four parameters (sagittal angle) as independent variables. That is, the independent variables of hip bending, walking angle (walking angle toe), toe lift and elbow swing (elbow sagittal angle) are X1, X2, X3 and X4, respectively, and the posture age as a dependent variable is Assuming Y, the third regression equation is expressed as Y = a1X1 + a2X2 + a3X3 + a4X4 + b (a1 to a4, b are predetermined constants). The constants a1 to a4 and b of the third regression equation are the same as in the first regression equation and the second regression equation, the dependent variable is the actual age of a plurality of humans, and the independent variable is the waist height calculated for the plurality of humans. It can be calculated by regression analysis as bending, walking angle (walking angle toe), ascending toe, and elbow swing (elbow sagittal plane angle).
In the first embodiment, the third regression equation is a linear regression equation. However, the present invention is not limited to this, and a multi-linear regression equation such as a quadratic regression equation or a cubic regression equation is adopted. Is also possible.

次いで、解析工程S5において、第1実施形態の解析装置2は、好ましい構成として、算出した速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢を補正する(図2のS53)。以下、速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢の補正について具体的に説明する。   Next, in the analysis step S5, the analysis device 2 of the first embodiment corrects the calculated speed age, balance age, and posture age as a preferred configuration (S53 in FIG. 2). Hereinafter, the correction of the speed age, the balance age, and the posture age will be specifically described.

第1実施形態の解析装置2には、速度年齢を補正するための速度年齢補正式と、バランス年齢を補正するためのバランス年齢補正式と、姿勢年齢を補正するための姿勢年齢補正式とが予め記憶されている。
図3を用いて、それらの補正式の導出について説明する。図3(a)は、実年齢と、補正前の速度年齢との対応関係の一例を示す図である。図3(b)は、実年齢と、補正後の速度年齢との対応関係の一例を示す図である。図3(c)は、実年齢と、補正後の速度年齢、補正後のバランス年齢及び補正後の姿勢年齢を用いて算出した歩行年齢との対応関係の一例を示す図である。
図3(a)に示すように、所定の年齢を基準として、複数の人間の実年齢を若年層(図3において「〇」でプロットしたデータに相当)と該若年層よりも年齢の高い高年層(図3において「△」でプロットしたデータに相当)とに区分する。若年層に属する人間の実年齢(X)を独立変数とし、若年層に属する人間について算出された速度年齢(Y)を従属変数として回帰分析することにより算出された回帰直線をY=a1X+b1(a1及びb1は所定の定数)とする。そして、若年層に属する人間の実年齢(Y=X)と上記の回帰直線(Y=a1X+b1)の差によって、実年齢(X)を変数として補正項を算出するための若年層用速度年齢補正式(ΔY1(X)=X−(a1X+b1))を求める。一方、高年層に属する人間の実年齢(X)を独立変数とし、高年層に属する人間について算出された速度年齢(Y)を従属変数として回帰分析することにより算出された回帰直線をY=a2X+b2(a2及びb2は所定の定数)とする。そして、高年層に属する人間の実年齢(Y=X)と上記の回帰直線(Y=a2X+b2)の差によって、実年齢(X)を変数として補正項を算出するための高年層用速度年齢補正式(ΔY2(X)=X−(a2X+b2))を求める。速度年齢補正式は、上記の若年層用速度年齢補正式と、高年層用速度年齢補正式とから構成され、解析装置2に予め記憶される。
The analysis device 2 of the first embodiment includes a speed age correction formula for correcting the speed age, a balance age correction formula for correcting the balance age, and a posture age correction formula for correcting the posture age. Stored in advance.
The derivation of these correction equations will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the actual age and the speed age before correction. FIG. 3B is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the actual age and the corrected speed age. FIG. 3C is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the actual age and the walking age calculated using the corrected speed age, the corrected balance age, and the corrected posture age.
As shown in FIG. 3 (a), on the basis of a predetermined age, the actual age of a plurality of humans is represented by a younger age group (corresponding to the data plotted with “◯” in FIG. 3) and a higher age than the younger age group. It is divided into year groups (corresponding to the data plotted with “Δ” in FIG. 3). The regression line calculated by regression analysis using the real age (X) of a human belonging to the younger group as an independent variable and the velocity age (Y) calculated for the human belonging to the younger group as a dependent variable is represented by Y = a1X + b1 (a1 And b1 are predetermined constants). Then, the speed age correction for young people for calculating the correction term using the real age (X) as a variable based on the difference between the real age (Y = X) of the human belonging to the young people and the regression line (Y = a1X + b1). The equation (ΔY1 (X) = X− (a1X + b1)) is obtained. On the other hand, a regression line calculated by regression analysis using the real age (X) of a human belonging to the elderly as an independent variable and the velocity age (Y) calculated for a human belonging to the elderly as a dependent variable is represented by Y = A2X + b2 (a2 and b2 are predetermined constants). Then, the speed for the elderly for calculating the correction term using the actual age (X) as a variable based on the difference between the actual age of the human belonging to the elderly (Y = X) and the regression line (Y = a2X + b2). An age correction formula (ΔY2 (X) = X− (a2X + b2)) is obtained. The speed age correction formula is composed of the above-mentioned speed age correction formula for the younger age group and the speed age correction formula for the upper age group, and is stored in the analysis device 2 in advance.

解析装置2は、若年層用速度年齢補正式及び高年層用速度年齢補正式のうち、図2のS1で入力された被験者Hの実年齢に応じた何れか一方の補正式を選択し、被験者Hの実年齢を選択した補正式に代入して得られる補正項を、図2のS52で算出した被験者Hの速度年齢に加算することで、被験者Hの速度年齢を補正する。例えば、被験者Hの実年齢がX1(例えば30歳)であり、図2のS52で算出した被験者Hの速度年齢がY1であるとすれば、解析装置2は、若年層用速度年齢補正式を選択し、被験者Hの速度年齢Y1に補正項ΔY1(X1)=X1−(a1X1+b1)を加算したY1+ΔY1(X1)=Y1+X1−(a1X1+b1)を補正後の被験者Hの速度年齢とする。一方、例えば、被験者Hの実年齢がX2(例えば60歳)であり、図2のS52で算出した被験者Hの速度年齢がY2であるとすれば、解析装置2は、高年層用速度年齢補正式を選択し、被験者Hの速度年齢Y2に補正項ΔY2(X2)=X2−(a2X2+b2)を加算したY2+ΔY2(X2)=Y2+X2−(a2X2+b2)を補正後の被験者Hの速度年齢とする。   The analysis apparatus 2 selects one of the correction age formulas according to the actual age of the subject H input in S1 of FIG. 2 among the young age velocity age correction formula and the senior age velocity age correction formula, The speed age of the subject H is corrected by adding the correction term obtained by substituting the actual age of the subject H to the selected correction formula to the speed age of the subject H calculated in S52 of FIG. For example, if the actual age of the subject H is X1 (for example, 30 years old) and the velocity age of the subject H calculated in S52 of FIG. 2 is Y1, the analysis device 2 uses the velocity age correction formula for young people. Then, Y1 + ΔY1 (X1) = Y1 + X1− (a1X1 + b1) obtained by adding the correction term ΔY1 (X1) = X1− (a1X1 + b1) to the speed age Y1 of the subject H is set as the speed age of the subject H after correction. On the other hand, for example, if the actual age of the subject H is X2 (for example, 60 years old) and the velocity age of the subject H calculated in S52 of FIG. The correction formula is selected, and Y2 + ΔY2 (X2) = Y2 + X2− (a2X2 + b2) obtained by adding the correction term ΔY2 (X2) = X2− (a2X2 + b2) to the speed age Y2 of the subject H is the speed age of the subject H after correction.

以上では、速度年齢について説明したが、バランス年齢及び姿勢年齢についても同様である。すなわち、バランス年齢補正式は、若年層用バランス年齢補正式と高年層用バランス年齢補正式とから構成され、解析装置2は、若年層用バランス年齢補正式及び高年層用バランス年齢補正式のうち、図2のS1で入力された被験者Hの実年齢に応じた何れか一方の補正式を選択し、被験者Hの実年齢を選択した補正式に代入して得られる補正項を、図2のS52で算出した被験者Hのバランス年齢に加算することで、被験者Hのバランス年齢を補正する。同様に、姿勢年齢補正式は、若年層用姿勢年齢補正式と高年層用姿勢年齢補正式とから構成され、解析装置2は、若年層用姿勢年齢補正式及び高年層用姿勢年齢補正式のうち、図2のS1で入力された被験者Hの実年齢に応じた何れか一方の補正式を選択し、被験者Hの実年齢を選択した補正式に代入して得られる補正項を、図2のS52で算出した被験者Hの姿勢年齢に加算することで、被験者Hの姿勢年齢を補正する。   Although the speed age has been described above, the same applies to the balance age and the posture age. That is, the balance age correction formula is composed of a balance age correction formula for young people and a balance age correction formula for seniors, and the analysis device 2 has a balance age correction formula for young people and a balance age correction formula for old people. The correction term obtained by selecting one of the correction formulas according to the actual age of the subject H input in S1 of FIG. 2 and substituting the correction formula for selecting the actual age of the subject H is shown in FIG. The balance age of the subject H is corrected by adding to the balance age of the subject H calculated in S52 of 2. Similarly, the posture age correction formula is composed of a posture age correction formula for young people and a posture age correction formula for senior people, and the analysis device 2 uses the posture age correction formula for young people and the posture age correction for senior people. Among the equations, a correction term obtained by selecting any one of the correction equations corresponding to the actual age of the subject H input in S1 of FIG. 2 and substituting the actual age of the subject H into the selected correction equation, The posture age of the subject H is corrected by adding to the posture age of the subject H calculated in S52 of FIG.

図3(a)に速度年齢の例を示すように、本発明者らが検討したところによれば、複数の人間の実年齢と、速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢の各年齢との相関は、若年層と高年層とでは異なる傾向になることが分かった。したがい、第1実施形態のように、複数の人間の平均的な速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢の各年齢が実年齢に近づくように補正する場合、歩行パラメータによって算出した速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢の各年齢を一律に補正するのではなく、若年層と高年層とに区分してそれぞれ別個に補正することが好ましい。第1実施形態の補正によれば、若年層及び高年層の双方について、複数の人間の平均的な速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢の各年齢が実年齢に近づくように補正することが可能となる(図3(b)参照)。その結果、後述のように、補正後の速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢によって算出される被験者Hの平均的な歩行年齢も、実年齢に近いものとなる(図3(c)参照)。   As shown in FIG. 3 (a), an example of speed age, according to the present inventors, the correlation between the actual age of a plurality of humans and each age of speed age, balance age, and posture age is It was found that young people and older people tend to have different trends. Therefore, as in the first embodiment, when correcting the average speed age, balance age, and posture age of a plurality of humans so as to approach the actual age, the speed age, balance age, and Instead of correcting each age of posture age uniformly, it is preferable to divide it into a younger age group and an older age group and correct each separately. According to the correction of the first embodiment, it is possible to correct the average speed age, the balance age, and the posture age of a plurality of humans so as to approach the actual age for both the young and the elderly. (See FIG. 3B). As a result, as will be described later, the average walking age of the subject H calculated based on the corrected speed age, balance age, and posture age is also close to the actual age (see FIG. 3C).

なお、第1実施形態では、若年層と高年層との区分を以下のようにして行っている。すなわち、速度年齢については、区分する前の複数の人間の実年齢(X)を独立変数とし、該複数の人間について算出された速度年齢(Y)を従属変数として回帰分析することにより算出された回帰直線をY=a0X+b0(a0及びb0は所定の定数)とする。そして、この回帰直線と、速度年齢=実年齢の直線(Y=X)との交点の実年齢(X座標)を基準年齢Xcとする。若年層はX<Xcとされ、高年層はX≧Xcとされる。バランス年齢及び姿勢年齢についても同様である。なお、基準年齢Xcは、例えば、40〜60歳の所定の年齢である。ただし、本発明はこれに限るものではなく、回帰直線Y=a0X+b0に関わりなく、予め定めた固定の実年齢との大小に応じて若年層と高年層とを区分してもよい。   In the first embodiment, the classification of the younger generation and the older generation is performed as follows. That is, the velocity age was calculated by regression analysis using the actual age (X) of a plurality of humans before classification as an independent variable and the velocity age (Y) calculated for the plurality of humans as a dependent variable. Let the regression line be Y = a0X + b0 (a0 and b0 are predetermined constants). The actual age (X coordinate) at the intersection of this regression line and the speed age = actual age line (Y = X) is defined as the reference age Xc. The younger group is X <Xc, and the older group is X ≧ Xc. The same applies to the balance age and posture age. The reference age Xc is a predetermined age of 40 to 60 years old, for example. However, the present invention is not limited to this, and the younger age group and the older age group may be classified according to the magnitude of a predetermined fixed actual age regardless of the regression line Y = a0X + b0.

次いで、解析工程S5において、第1実施形態の解析装置2は、補正後の被験者Hの速度年齢、補正後の被験者Hのバランス年齢及び補正後の被験者Hの姿勢年齢と、予め記憶された第2対応関係とを用いて、図3(c)に示すような被験者Hの歩行年齢を算出する(図2のS54)。ここで、第2対応関係とは、速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢の各年齢と、歩行年齢との対応関係である。
第1実施形態の第2対応関係は、歩行年齢を速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢の線形和で表わす関係とされている。すなわち、速度年齢をY1、バランス年齢をY2、姿勢年齢をY3、歩行年齢をZとすると、第2対応関係は、Z=n1X1+n2X2+n3X3+n4(n1〜n4は所定の定数)で表わされる。ただし、本発明は、これに限るものではなく、歩行年齢を速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢の2次式の和で表わしたり、3次式の和で表わすなど、各年齢の非線形和で表わす関係とすることも可能である。
Next, in the analysis step S5, the analysis apparatus 2 of the first embodiment stores the corrected age of the subject H, the corrected age of the subject H, the corrected age of the subject H, and the pre-corrected posture age of the subject H. 2 is used to calculate the walking age of the subject H as shown in FIG. 3C (S54 in FIG. 2). Here, the second correspondence relationship is a correspondence relationship between each age of speed age, balance age and posture age, and walking age.
The second correspondence relationship of the first embodiment is a relationship in which the walking age is represented by a linear sum of speed age, balance age, and posture age. That is, if the speed age is Y1, the balance age is Y2, the posture age is Y3, and the walking age is Z, the second correspondence relationship is represented by Z = n1X1 + n2X2 + n3X3 + n4 (n1 to n4 are predetermined constants). However, the present invention is not limited to this, and the walking age is represented by a non-linear sum of each age, such as a sum of quadratic expressions of speed age, balance age and posture age, or a sum of cubic expressions. It can also be a relationship.

最後に、解析工程S5において、第1実施形態の解析装置2は、好ましい構成として、複数の歩行パラメータの優劣を示す指標であるスコアを算出する(図2のS55)。以下、スコアの算出手順について具体的に説明する。   Finally, in the analysis step S5, the analysis device 2 of the first embodiment calculates a score, which is an index indicating superiority or inferiority of a plurality of walking parameters, as a preferred configuration (S55 in FIG. 2). Hereinafter, the score calculation procedure will be described in detail.

第1実施形態の解析装置2には、複数の歩行パラメータ(歩行速度、歩行リズムの左右差、腰の曲がりなど)の優劣を示す指標であるスコアを算出するためのスコア算出用基準式及びスコア算出用偏差が歩行パラメータ毎に予め記憶されている。
図4は、歩行パラメータの一つである歩行速度のスコア算出手順を説明するための説明図である。図4に示すように、スコア算出用基準式は、独立変数を複数の人間の実年齢とし、従属変数を該複数の人間について算出された歩行パラメータ(図4に示す例では歩行速度)として回帰分析することにより算出された、実年齢Xを変数として歩行パラメータ基準値Eを算出するための回帰式である。第1実施形態のスコア算出用基準式は、実年齢Xの2次回帰式とされている。すなわち、スコア算出用基準式は、E=m1X+m2X+m3(m1〜m3は所定の定数)で表わされる。ただし、本発明はこれに限るものではなく、1次回帰式や3次回帰式など、他の回帰式を用いることも可能である。スコア算出用偏差は、複数の人間について算出された歩行パラメータ(図4に示す例では歩行速度)の標準偏差SDに所定の係数を乗算した値である。第1実施形態では、所定の係数として2種類(l、l)使用しており、スコア算出用偏差は、lSD及びlSD(l及びlは、l<l、0<l、0<lを満足する所定の定数)となる。
The analysis apparatus 2 according to the first embodiment includes a score calculation reference expression and a score for calculating a score that is an index indicating superiority or inferiority of a plurality of walking parameters (walking speed, walking rhythm difference, hip bending, etc.). The calculation deviation is stored in advance for each walking parameter.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a score calculation procedure for walking speed, which is one of walking parameters. As shown in FIG. 4, the reference formula for score calculation uses the independent variables as the actual ages of a plurality of humans and the dependent variable as a walking parameter (walking speed in the example shown in FIG. 4) calculated for the plurality of humans. It is a regression formula for calculating the walking parameter reference value E using the actual age X as a variable, which is calculated by analysis. The reference formula for score calculation of the first embodiment is a quadratic regression formula of actual age X. That is, the score calculation reference expression is represented by E = m1X 2 + m2X + m3 (m1 to m3 are predetermined constants). However, the present invention is not limited to this, and other regression equations such as a linear regression equation and a cubic regression equation can be used. The score calculation deviation is a value obtained by multiplying the standard deviation SD of the walking parameters (walking speed in the example shown in FIG. 4) calculated for a plurality of humans by a predetermined coefficient. In the first embodiment, two types (l 1 , l 2 ) are used as the predetermined coefficients, and the score calculation deviations are l 1 SD and l 2 SD (where l 1 and l 2 are l 1 <l 2 , 0 <l 1 and a predetermined constant satisfying 0 <l 2 ).

解析装置2は、図2のS1で入力された被験者Hの実年齢Xをスコア算出用基準式に代入することで、被験者Hの歩行パラメータ基準値Eを算出する。また、被験者Hの身体特徴点(胸腰など)の3次元座標を用いて算出した被験者Hの歩行パラメータ(図4に示す例では歩行速度)と歩行パラメータ基準値Eとの差を、スコア算出用偏差lSD及びlSDと比較し、その大小に応じて予め設定されたスコアを被験者Hの歩行パラメータ(図4に示す例では歩行速度)のスコアとして算出する。 The analysis device 2 calculates the walking parameter reference value E of the subject H by substituting the actual age X of the subject H input in S1 of FIG. The difference between the walking parameter (walking speed in the example shown in FIG. 4) of the subject H calculated using the three-dimensional coordinates of the body feature points (chest and hips) of the subject H and the walking parameter reference value E is calculated as a score. Compared with the deviations for use l 1 SD and l 2 SD, a score set in advance according to the magnitude is calculated as a score of the walking parameter of the subject H (walking speed in the example shown in FIG. 4).

図4に示す例では、被験者Hについて算出された歩行速度をPとすると、PとEとの差がlSDよりも大きい場合、すなわち、P>(E+lSD)である場合に、最も優れていることを示すスコア「5」が算出されるように、スコアが予め設定されている。同様に、(E+lSD)≧P>(E+lSD)である場合にスコア「4」が算出され、(E+lSD)≧P>(E−lSD)である場合にスコア「3」が算出され、(E−lSD)≧P>(E−lSD)である場合にスコア「2」が算出され、(E−lSD)>Pである場合に、最も劣っていることを示すスコア「1」が算出されるように設定されている。
図4に示す例では、歩行パラメータとして歩行速度を例に挙げて説明したが、第1実施形態の解析装置2は、他の歩行パラメータについても同様に、被験者Hのスコアを算出可能である。なお、歩行速度の場合は、その値が大きい方が高スコアの判定になるように設定しているが、例えば、腰の曲がりの場合は、その値が小さい方が高スコアの判定(「4」又は「5」)になるように設定するなど、各歩行パラメータの特性に応じて、その値が大きい方と小さい方のどちらの方を高スコアとするかが予め設定されている。
In the example shown in FIG. 4, when the walking speed calculated for the subject H is P, when the difference between P and E is larger than l 2 SD, that is, when P> (E + l 2 SD), A score is set in advance so that a score “5” indicating superiority is calculated. Similarly, a score “4” is calculated when (E + l 2 SD) ≧ P> (E + l 1 SD), and a score “3” when (E + l 1 SD) ≧ P> (E−l 1 SD). ”Is calculated, and score“ 2 ”is calculated when (E−l 1 SD) ≧ P> (E−l 2 SD), and most inferior when (E−l 2 SD)> P Is set so that a score “1” indicating that the
In the example illustrated in FIG. 4, the walking speed is described as an example of the walking parameter, but the analysis device 2 of the first embodiment can calculate the score of the subject H similarly for other walking parameters. In the case of walking speed, the higher value is determined to be a higher score. For example, in the case of hip flexion, the lower value is the higher score determination (“4 “5” or “5”), and in accordance with the characteristics of each walking parameter, whichever value is larger or smaller is set in advance.

上記のように、第1実施形態においては、複数の人間の実年齢に応じた平均的な各歩行パラメータの値(歩行パラメータ基準値E)を算出するためのスコア算出用基準式と、複数の人間についての各歩行パラメータの標準偏差SDに関係するスコア算出用偏差とを用いて、被験者Hの各歩行パラメータの値が、被験者Hの実年齢に応じた平均的な各歩行パラメータに対してどの程度のレベルにあるのかを示すスコアが算出されることになる。このため、歩行能力の向上に対する被験者Hの意識向上に通じることが期待できる。   As described above, in the first embodiment, a score calculation reference expression for calculating an average value of each walking parameter (walking parameter reference value E) according to the actual age of a plurality of humans, Using the deviation for score calculation related to the standard deviation SD of each walking parameter for humans, the value of each walking parameter of the subject H is determined for each average walking parameter according to the actual age of the subject H. A score indicating whether it is at a certain level is calculated. For this reason, it can be expected to lead to improvement in the consciousness of the subject H with respect to improvement in walking ability.

第1実施形態の解析装置2は、以上に説明した解析工程S5を実行した後、解析結果(被験者Hの速度年齢、バランス年齢、姿勢年齢、歩行年齢、歩行パラメータスコアなど)を出力し(図2のS6)、動作を終了する。解析結果の出力は、解析装置2に搭載されているモニタへの表示の他、解析装置2に接続されたプリンターから印刷するようにしてもよい。また、インターネットを介して被験者Hが所有しているパソコンやスマートフォンなどの情報端末に解析結果を送信するようにしてもよい。その他、クラウドストレージサービスなどを利用して解析結果をインターネット上に保存しておき、被験者Hが自身の端末からインターネットを介して解析結果が保存された場所にアクセスして好きなときに結果を見られるようにしてもよい。   The analysis apparatus 2 according to the first embodiment outputs the analysis results (the subject H's speed age, balance age, posture age, walking age, walking parameter score, etc.) after executing the analysis step S5 described above (see FIG. 2 S6), the operation ends. The output of the analysis result may be printed from a printer connected to the analysis device 2 in addition to being displayed on a monitor mounted on the analysis device 2. Moreover, you may make it transmit an analysis result to information terminals, such as a personal computer and a smart phone which the test subject H owns via the internet. In addition, the analysis results are stored on the Internet using a cloud storage service, etc., and the subject H accesses the location where the analysis results are stored from his / her terminal via the Internet and sees the results whenever he / she likes. You may be made to do.

以上に説明した第1実施形態に係る歩行解析システム100によれば、速度年齢に関わる歩行速度、バランス年齢に関わる歩行リズムの左右差に加え、従来の方法では評価することができない、姿勢年齢に関わる腰の曲がりを歩行パラメータとして用いて歩行年齢が算出される。このため、従来の方法に比べ、歩行能力を全身の歩行状態から包括的に評価可能であり、被験者Hの歩行能力に合致した歩行年齢を算出可能である。   According to the walking analysis system 100 according to the first embodiment described above, in addition to the walking speed related to the speed age and the left-right difference of the walking rhythm related to the balance age, the posture age that cannot be evaluated by the conventional method The walking age is calculated using the involved hip bending as a walking parameter. Therefore, compared with the conventional method, the walking ability can be comprehensively evaluated from the walking state of the whole body, and the walking age that matches the walking ability of the subject H can be calculated.

なお、第1実施形態では、図2のS52で算出した被験者Hの速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢を補正(図2のS53)し、該補正後の各年齢を用いて歩行年齢を算出する構成について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、図2のS52で算出した被験者Hの速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢をそのまま用いて歩行年齢を算出する構成とすることも可能である。   In the first embodiment, the speed age, balance age, and posture age of the subject H calculated in S52 of FIG. 2 are corrected (S53 of FIG. 2), and the walking age is calculated using each age after the correction. Although the configuration has been described, the present invention is not limited to this, and the walking age can be calculated using the speed age, balance age, and posture age of the subject H calculated in S52 of FIG. 2 as they are. is there.

また、第1実施形態では、被験者Hの歩行年齢を算出(図2のS54)した後に、被験者Hの歩行パラメータのスコアを算出(図2のS55)する手順を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、被験者Hの歩行パラメータのスコアを算出した後に、被験者Hの歩行年齢を算出する手順とすることも可能であるし、被験者Hの歩行年齢の算出と歩行パラメータのスコアの算出とを並列的に行うことも可能である。また、歩行パラメータのスコアを算出することなく歩行年齢のみを算出する構成や、逆に歩行年齢を算出することなく歩行パラメータのスコアのみを算出する構成とすることも可能である。   In the first embodiment, the walking age of the subject H is calculated (S54 in FIG. 2), and then the walking parameter score of the subject H is calculated (S55 in FIG. 2) as an example. The present invention is not limited to this, and it is possible to use a procedure for calculating the walking age of the subject H after calculating the walking parameter score of the subject H, and calculating the walking age of the subject H and the walking parameters. It is also possible to perform the score calculation in parallel. It is also possible to adopt a configuration in which only the walking age is calculated without calculating the walking parameter score, or conversely, only the walking parameter score is calculated without calculating the walking age.

[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態に係る歩行解析システムについて説明する。
第2実施形態に係る歩行解析システムも、図1に示す第1実施形態に係る歩行解析システム100と同じ概略構成を有し、図2に示す第1実施形態に係る歩行解析システム100と同様の概略動作を実行する。このため、第2実施形態に係る歩行解析システムについても、図1、図2を適宜参照し、第1実施形態と同じ構成要素や同様の工程については、第1実施形態で用いたものと同じ符号を用いて説明する。以下、第2実施形態に係る歩行解析システムについて、主として第1実施形態と異なる点を説明し、同様の点については説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a gait analysis system according to a second embodiment of the present invention will be described.
The gait analysis system according to the second embodiment also has the same schematic configuration as the gait analysis system 100 according to the first embodiment shown in FIG. 1, and is the same as the gait analysis system 100 according to the first embodiment shown in FIG. Perform the general operation. For this reason, also with respect to the walking analysis system according to the second embodiment, with reference to FIGS. 1 and 2 as appropriate, the same components and similar steps as those in the first embodiment are the same as those used in the first embodiment. This will be described using reference numerals. Hereinafter, the gait analysis system according to the second embodiment will be described mainly with respect to differences from the first embodiment, and description of similar points will be omitted.

第2実施形態に係る歩行解析システムでは、解析装置2で実行する解析工程S5の内容が第1実施形態と異なり、被験者Hの見た目年齢を算出するように動作する。これに応じて、解析工程S5で算出する歩行パラメータの内容も第1実施形態と異なる。以下、具体的に説明する。   In the walking analysis system according to the second embodiment, the content of the analysis step S5 executed by the analysis device 2 is different from that of the first embodiment, and operates to calculate the apparent age of the subject H. Accordingly, the content of the walking parameter calculated in the analysis step S5 is also different from the first embodiment. This will be specifically described below.

解析工程S5において、第2実施形態の解析装置2は、被験者Hの複数の身体特徴点の3次元座標を用いて、歩行パラメータとして、少なくとも、歩行速度と、腰の曲がりと、腰の回転とを算出する。
歩行速度及び腰の曲がりについては、第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
腰の回転は、歩行中の腰の回転具合を意味し、例えば、1歩行周期における、水平面に投影した左右の骨盤を結ぶ直線と左右軸とが成す角度の振れ幅(最大値と最小値との差。ただし、角度は、左右の骨盤を結ぶ直線の右腰側が左右軸に対して前方に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰及び左右の骨盤の3次元座標を用いて算出可能である。
In the analysis step S5, the analysis device 2 according to the second embodiment uses at least walking speed, waist bending, waist rotation as walking parameters using the three-dimensional coordinates of the plurality of body feature points of the subject H. Is calculated.
Since the walking speed and the bending of the waist are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
The rotation of the waist means the degree of rotation of the waist during walking. For example, in one walking cycle, the swing width (maximum value and minimum value) of the angle formed by the straight line connecting the left and right pelvis projected on the horizontal plane and the left and right axes However, the angle is defined as a positive value when the right hip side of the straight line connecting the left and right pelvis is tilted forward with respect to the left and right axis), and the chest and waist measured by the three-dimensional measuring device 1 It can be calculated using the three-dimensional coordinates of the left and right pelvis.

第2実施形態の解析装置2は、歩行パラメータとして、上述した歩行速度、腰の曲がり及び腰の回転の3つのパラメータに加え、歩行角の左右差、頭の前後方向の揺れ、歩行角及び頭の横方向の揺れの4つのパラメータを更に算出する。
歩行角の左右差及び歩行角については、第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
The analysis apparatus 2 according to the second embodiment includes, as the walking parameters, the above-described three parameters of walking speed, hip bending and hip rotation, as well as the difference in walking angle, left and right head swing, walking angle, and head movement. Four parameters of lateral shaking are further calculated.
Since the left-right difference and the walking angle of the walking angle are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

頭の前後方向の揺れは、歩行中の頭の前後方向の揺れを意味し、例えば、1歩行周期における、頭が骨盤中央から前後にずれる位置の振れ幅(最大値と最小値との差。ただし、値は、頭が骨盤中央に対して前方に位置している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、骨盤の中央及び頭の3次元座標を用いて算出可能である。なお、頭の3次元座標は、Kinect(登録商標)を用いてマーカレスで測定可能である。   The back-and-forth movement of the head means the back-and-forth movement of the head during walking. For example, the swing width (the difference between the maximum value and the minimum value) at the position where the head moves back and forth from the center of the pelvis in one walking cycle. However, the value is defined as a positive value when the head is positioned forward with respect to the center of the pelvis), and the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the center of the pelvis and the head measured by the three-dimensional measuring apparatus 1 are used. Can be calculated. Note that the three-dimensional coordinates of the head can be measured without markers using Kinect (registered trademark).

頭の横方向の揺れは、歩行中の頭の左右方向の揺れを意味し、例えば、1歩行周期における、頭が骨盤中央から左右にずれる位置の振れ幅(最大値と最小値との差。ただし、値は、頭が骨盤中央に対して右足側に位置している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、骨盤の中央及び頭の3次元座標を用いて算出可能である。   The lateral shaking of the head means the lateral shaking of the head during walking. For example, in one walking cycle, the swing width (the difference between the maximum value and the minimum value) at the position where the head is shifted from the center of the pelvis to the left or right. However, the value is defined as a positive value when the head is located on the right foot side with respect to the center of the pelvis), and the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the center of the pelvis and the head measured by the three-dimensional measuring device 1 are used. And can be calculated.

次いで、解析工程S5において、第2実施形態の解析装置2は、少なくとも、歩行パラメータである歩行速度、腰の曲がり及び腰の回転と、予め記憶された対応関係とを用いて、被験者Hの見た目年齢を算出する。より具体的には、第2実施形態の解析装置2は、歩行速度、腰の曲がり及び腰の回転に加え、歩行角の左右差(具体的には、歩行角膝の左右差)、頭の前後方向の揺れ、歩行角(具体的には、歩行角つま先)及び頭の横方向の揺れと、予め記憶された対応関係とを用いて、被験者Hの見た目年齢を算出する。
第2実施形態の解析装置2に予め記憶された対応関係は、歩行速度、腰の曲がり及び腰の回転と、歩行角の左右差(歩行角膝の左右差)、頭の前後方向の揺れ、歩行角(歩行角つま先)及び頭の横方向の揺れのうち少なくとも何れか1つ(第2実施形態では全て)とを独立変数とし、見た目年齢を従属変数とする1次重回帰式で表されている。すなわち、独立変数である歩行速度、腰の曲がり、腰の回転、歩行角の左右差(歩行角膝の左右差)、頭の前後方向の揺れ、歩行角(歩行角つま先)及び頭の横方向の揺れをそれぞれX1、X2、X3、X4、X5、X6及びX7とし、従属変数である見た目年齢をYとすると、対応関係は、Y=a1X1+a2X2+a3X3+a4X4+a5X5+a6X6+a7X7+b(a1〜a7、bは所定の定数)で表わされる。定数a1〜a7及びbは、従属変数を複数の人間について第三者が判定した見た目年齢とし、独立変数を該複数の人間について算出された各歩行パラメータX1〜X7として回帰分析することにより算出可能である。なお、対応関係を表わす重回帰式は1次に限るものではなく、2次重回帰式や3次重回帰式などの多次重回帰式を採用することも可能である。
Next, in the analysis step S5, the analysis device 2 of the second embodiment uses the walking age, the hip bending and the hip rotation, which are walking parameters, and the correspondence relationship stored in advance, and the apparent age of the subject H. Is calculated. More specifically, the analysis device 2 according to the second embodiment includes the walking speed, the bending of the waist and the rotation of the waist, the left / right difference of the walking angle (specifically, the left / right difference of the walking angle knee), and the front and back of the head. The apparent age of the subject H is calculated using the swing of the direction, the walking angle (specifically, the walking angle toe), the horizontal swing of the head, and the correspondence stored in advance.
Corresponding relationships stored in advance in the analysis device 2 of the second embodiment include walking speed, hip bending and hip rotation, walking angle left / right difference (walking angle knee left / right difference), head back-and-forth swing, walking It is expressed by a linear multiple regression equation in which at least one of the corners (walking toes) and the lateral shaking of the head (all in the second embodiment) is an independent variable and the apparent age is a dependent variable. Yes. In other words, walking speeds, hip bending, hip rotation, walking angle left / right difference (walking angle knee left / right difference), head anteroposterior shaking, walking angle (walking angle toe) and head lateral direction are independent variables. And X7, X2, X3, X4, X5, X6, and X7, respectively, and the apparent age as a dependent variable is Y, the correspondence is expressed as Y = a1X1 + a2X2 + a3X3 + a4X4 + a5X5 + a6X6 + a7X7 + b (a1 to a7, b are predetermined constants) It is. The constants a1 to a7 and b can be calculated by regression analysis using the independent variables as the walking parameters X1 to X7 calculated for the plurality of humans with the dependent variables as the apparent age determined by a third party for the plurality of humans. It is. Note that the multiple regression equation representing the correspondence relationship is not limited to the first order, and a multi-order multiple regression equation such as a second-order multiple regression equation or a third-order multiple regression equation may be employed.

図5は、第2実施形態に係る歩行解析システムによって見た目年齢を算出した結果の一例を示す図である。図5の横軸に示す算出値は、第2実施形態に係る歩行解析システムによって算出した見た目年齢を意味し、図5の縦軸に示す実測値は、第三者が判定した見た目年齢を意味する。図5に示す結果は、100人以上の被験者Hの歩行を解析することで算出された見た目年齢を横軸にプロットし、各被験者Hの歩行を被験者Hとは別の20人の第三者が観察して判定した見た目年齢の平均値を縦軸にプロットしたものである。
図5に示す結果から分かるように、第2実施形態に係る歩行解析システムによれば、第三者が観察して判定した結果に良く近似した見た目年齢を算出可能である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a result of calculating an apparent age by the walking analysis system according to the second embodiment. The calculated value shown on the horizontal axis in FIG. 5 means the apparent age calculated by the walking analysis system according to the second embodiment, and the actually measured value shown on the vertical axis in FIG. 5 means the apparent age determined by a third party. To do. The results shown in FIG. 5 are obtained by plotting the apparent age calculated by analyzing the gait of 100 or more subjects H on the horizontal axis, and the walking of each subject H by 20 third parties different from the subject H. The average value of the apparent age determined by observation is plotted on the vertical axis.
As can be seen from the results shown in FIG. 5, according to the walking analysis system according to the second embodiment, it is possible to calculate an apparent age that closely approximates the result of observation and determination by a third party.

[第3実施形態]
以下、本発明の第3実施形態に係る歩行解析システムについて説明する。
第3実施形態に係る歩行解析システムも、図1に示す第1実施形態に係る歩行解析システム100と同じ概略構成を有し、図2に示す第1実施形態に係る歩行解析システム100と同様の概略動作を実行する。このため、第3実施形態に係る歩行解析システムについても、図1、図2を適宜参照し、第1実施形態と同じ構成要素や同様の工程については、第1実施形態で用いたものと同じ符号を用いて説明する。以下、第3実施形態に係る歩行解析システムについて、主として第1実施形態及び第2実施形態と異なる点を説明し、同様の点については説明を省略する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a gait analysis system according to a third embodiment of the present invention will be described.
The gait analysis system according to the third embodiment has the same schematic configuration as the gait analysis system 100 according to the first embodiment shown in FIG. 1, and is the same as the gait analysis system 100 according to the first embodiment shown in FIG. Perform the general operation. For this reason, also with respect to the walking analysis system according to the third embodiment, with reference to FIGS. 1 and 2 as appropriate, the same components and similar steps as those in the first embodiment are the same as those used in the first embodiment. This will be described using reference numerals. Hereinafter, with respect to the walking analysis system according to the third embodiment, differences from the first embodiment and the second embodiment will be mainly described, and description of similar points will be omitted.

第3実施形態に係る歩行解析システムでは、解析装置2で実行する解析工程S5の内容が第1実施形態と異なり、被験者Hの歩行姿勢の美しさを表す指標である美姿勢評価値を算出するように動作する。これに応じて、解析工程S5で算出する歩行パラメータの内容も第1実施形態と異なる。以下、具体的に説明する。   In the gait analysis system according to the third embodiment, the content of the analysis step S5 executed by the analysis device 2 is different from the first embodiment, and a beauty posture evaluation value that is an index representing the beauty of the walking posture of the subject H is calculated. To work. Accordingly, the content of the walking parameter calculated in the analysis step S5 is also different from the first embodiment. This will be specifically described below.

解析工程S5において、第3実施形態の解析装置2は、被験者Hの複数の身体特徴点の3次元座標を用いて、歩行パラメータとして、少なくとも、前傾姿勢と、歩行速度と、肘の振り(具体的には、肘矢状面角及び肘前額面角)とを算出する。
歩行速度及び肘の振りについては、第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
In the analysis step S5, the analysis device 2 according to the third embodiment uses at least a forward tilt posture, a walking speed, and an elbow swing as walking parameters using the three-dimensional coordinates of the plurality of body feature points of the subject H. Specifically, the elbow sagittal plane angle and the elbow frontal plane angle) are calculated.
Since the walking speed and the swing of the elbow are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

前傾姿勢は、歩行中の姿勢の前傾具合を意味し、例えば、腰の曲がり、頭の前後方向の傾き及び肩の前後方向の傾きのうちの何れかで表現される。
腰の曲がりは、第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
頭の前後方向の傾きは、歩行中の頭の前後方向の傾き具合を意味し、例えば、1歩行周期における、頭が骨盤中央から前後にずれる位置の平均値(ただし、値は、頭が骨盤中央に対して後方に位置している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、骨盤の中央及び頭の3次元座標を用いて算出可能である。
肩の前後方向の傾きは、歩行中の肩の前後方向の傾き具合を意味し、例えば、1歩行周期における、肩が骨盤中央から前後にずれる位置の平均値(ただし、値は、肩が骨盤中央に対して後方に位置している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、骨盤の中央及び頭の3次元座標を用いて算出可能である。
The forward leaning posture means a forward leaning state of the posture during walking, and is expressed by, for example, any one of the bending of the waist, the inclination of the head in the front-rear direction, and the inclination of the shoulder in the front-rear direction.
Since the bending of the waist is the same as in the first embodiment, the description thereof is omitted.
The tilt of the head in the front-rear direction means the tilt of the head in the front-rear direction during walking. For example, the average value of the position where the head deviates from the center of the pelvis in one walking cycle It can be calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the center of the pelvis, and the head measured by the three-dimensional measuring apparatus 1.
The forward / backward inclination of the shoulder means the forward / backward inclination of the shoulder during walking. For example, the average value of the position where the shoulder is shifted back and forth from the center of the pelvis in one walking cycle (however, the value of the shoulder is the pelvis) It can be calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the center of the pelvis, and the head measured by the three-dimensional measuring apparatus 1.

第3実施形態の解析装置2は、歩行パラメータとして、上述した前傾姿勢、歩行速度及び肘の振りの3つのパラメータに加え、歩行角の左右差、頭の横方向の揺れ、腰の回転、頭の横方向の傾き、すねの倒れ、腿の上がり、つま先の上がり、歩隔及び肩前額面角の9つのパラメータを算出する。第3実施形態では算出しないが、第1実施形態と同様に、歩行角や歩行リズムの左右差を更に算出してもよい。
歩行角の左右差及びつま先の上がりについては、第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。また、頭の横方向の揺れ及び腰の回転については、第2実施形態と同じであるため、説明を省略する。
The analysis device 2 of the third embodiment includes, as the walking parameters, the above-described three parameters of the forward tilt posture, the walking speed, and the swing of the elbow, the left-right difference of the walking angle, the lateral shaking of the head, the rotation of the waist, Nine parameters are calculated: head lateral tilt, shin tilt, thigh lift, toe lift, step and shoulder frontal face angle. Although not calculated in the third embodiment, a left-right difference in walking angle or walking rhythm may be further calculated as in the first embodiment.
Since the left-right difference of the walking angle and the rise of the toe are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted. Further, since the horizontal shaking of the head and the rotation of the waist are the same as those in the second embodiment, description thereof is omitted.

頭の横方向の傾きは、歩行中の頭の左右方向の傾き具合を意味し、例えば、1歩行周期における、頭が骨盤中央から左右にずれる位置の平均の絶対値(ただし、値は、頭が骨盤中央に対して右側に位置している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、骨盤の中央及び頭の3次元座標を用いて算出可能である。   The horizontal inclination of the head means the horizontal inclination of the head during walking. For example, the average absolute value of the position where the head is shifted left and right from the center of the pelvis in one walking cycle (however, the value is Can be calculated using the three-dimensional coordinates of the thoraco-lumbar, the center of the pelvis, and the head measured by the three-dimensional measuring apparatus 1.

すねの倒れは、歩行中のすねの倒れ具合を意味し、例えば、1歩行周期における、左足接地時の前額面に投影した左の膝と左の足首とを結ぶ直線と鉛直軸とが成す角度と、右足接地時の前額面に投影した右の膝と右の足首とを結ぶ直線と鉛直軸とが成す角度との平均値(ただし、各角度は、膝と足首とを結ぶ直線の膝側が外側に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、左右の膝及び左右の足首の3次元座標を用いて算出可能である。   The fall of the shin means the fall of the shin during walking. For example, in one walking cycle, the angle formed by the straight line connecting the left knee and the left ankle projected on the front face when the left foot is touched and the vertical axis And the average value of the angle formed by the vertical axis and the straight line connecting the right knee and the right ankle projected on the frontal plane when the right foot touches the ground (however, each angle is determined by the knee side of the straight line connecting the knee and the ankle) It can be calculated using the three-dimensional coordinates of the chest and hips, the left and right knees, and the left and right ankles measured by the three-dimensional measuring apparatus 1.

腿の上がりは、歩行中の腿の上がり具合を意味し、例えば、1歩行周期における、矢状面に投影した右の骨盤と右の膝とを結ぶ直線と鉛直軸とが成す角度の最大値と、矢状面に投影した左の骨盤と左の膝とを結ぶ直線と鉛直軸とが成す角度の最大値との平均値(ただし、各角度は、骨盤と膝とを結ぶ直線の膝側が前方に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、左右の骨盤及び左右の膝の3次元座標を用いて算出可能である。   Thigh rise means the degree of thigh rise during walking. For example, in one walking cycle, the maximum value of the angle formed by the straight line connecting the right pelvis projected on the sagittal plane and the right knee and the vertical axis And the average value of the angle between the straight line connecting the left pelvis and the left knee projected on the sagittal plane and the vertical axis (however, each angle is determined by the knee side of the straight line connecting the pelvis and the knee) It can be calculated using the three-dimensional coordinates of the thoraco-lumbar, the left and right pelvis, and the left and right knees measured by the three-dimensional measuring apparatus 1.

歩隔は、歩行中の両足間の左右の距離を意味し、例えば、1歩行周期における、左足接地時の左の足首と右の足首間の左右距離と、右足接地時の右の足首と左の足首間の左右距離との平均値で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、左右の足首の3次元座標を用いて算出可能である。   The gait means the distance between the left and right feet during walking. For example, in one walking cycle, the distance between the left and right ankles when the left foot is grounded, and the right and left ankles when the right foot is grounded It can be calculated by using the three-dimensional coordinates of the chest and waist and the left and right ankles measured by the three-dimensional measuring device 1.

肩前額面角は、歩行中の腕振り具合を意味し、例えば、1歩行周期における、前額面に投影した左の肩と左の肘とを結ぶ直線と鉛直軸とが成す角度の振れ幅(最大値と最小値との差)と、前額面に投影した右の肩と右の肘とを結ぶ直線と鉛直軸とが成す角度の振れ幅(最大値と最小値との差)との平均値(ただし、各角度は、肩と肘とを結ぶ直線の肘側が前方に傾斜している場合が正の値)で定義し、3次元測定装置1で測定した胸腰、左右の肩及び左右の肘の3次元座標を用いて算出可能である。   The front shoulder face angle means how the arm swings during walking. For example, in one walking cycle, the swing width of the angle formed by the straight line connecting the left shoulder and the left elbow projected on the front face and the vertical axis ( The difference between the maximum value and the minimum value) and the swing of the angle formed by the vertical axis and the straight line connecting the right shoulder and right elbow projected on the front face (the difference between the maximum and minimum values) Value (however, each angle is defined as a positive value when the elbow side of the straight line connecting the shoulder and the elbow is tilted forward) Can be calculated using the three-dimensional coordinates of the elbow.

次いで、解析工程S5において、第3実施形態の解析装置2は、少なくとも、歩行パラメータである前傾姿勢(具体的には、頭の前後方向の傾き)、歩行速度、肘の振り(具体的には、肘矢状面角及び肘前額面角)と、予め記憶された対応関係とを用いて、被験者Hの美姿勢評価値を算出する。より具体的には、第3実施形態の解析装置2は、前傾姿勢(頭の前後方向の傾き)、歩行速度、肘の振り(肘矢状面角及び肘前額面角)に加え、歩行角の左右差(具体的には、歩行角膝の左右差及び歩行角つま先の左右差)、頭の横方向の揺れ、腰の回転、頭の横方向の傾き、すねの倒れ、腿の上がり、つま先の上がり、歩隔及び肩前額面角と、予め記憶された対応関係とを用いて、被験者Hの美姿勢評価値を算出する。
第3実施形態の解析装置2に予め記憶された対応関係は、前傾姿勢(頭の前後方向の傾き)、歩行速度、肘の振り(肘矢状面角及び肘前額面角)と、歩行角の左右差(歩行角膝の左右差及び歩行角つま先の左右差)、歩行角、歩行リズムの左右差、頭の横方向の揺れ、腰の回転、頭の横方向の傾き、すねの倒れ、腿の上がり、つま先の上がり、歩隔及び肩前額面角のうち少なくとも何れか1つ(第3実施形態では歩行角及び歩行リズムの左右差を除く全て)とを独立変数とし、美姿勢評価値を従属変数とする1次重回帰式で表されている。すなわち、独立変数である前傾姿勢(頭の前後方向の傾き)、歩行速度、肘の振りのうち肘矢状面角、肘の振りのうち肘前額面角、歩行角の左右差(歩行角膝の左右差)、歩行角の左右差(歩行角つま先の左右差)、頭の横方向の揺れ、腰の回転、頭の横方向の傾き、すねの倒れ、腿の上がり、つま先の上がり、歩隔及び肩前額面角をそれぞれX1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X14とし、従属変数である美姿勢評価値をYとすると、対応関係は、Y=a1X1+a2X2+a3X3+a4X4+a5X5+a6X6+a7X7+a8X8+a9X9+a10X10+a11X11+a12X12+a13X13+a14X14+b(a1〜a14、bは所定の定数)で表わされる。定数a1〜a14及びbは、従属変数を複数の人間について第三者が判定した美姿勢評価値とし、独立変数を該複数の人間について算出された各歩行パラメータX1〜X14として回帰分析することにより算出可能である。なお、対応関係を表わす重回帰式は1次に限るものではなく、2次重回帰式や3次重回帰式などの多次重回帰式を採用することも可能である。
Next, in the analysis step S5, the analysis apparatus 2 according to the third embodiment includes at least a forward tilt posture (specifically, tilt in the front-rear direction of the head), walking speed, and elbow swing (specifically, walking parameters). Calculates the beauty posture evaluation value of the subject H using the elbow sagittal plane angle and the elbow frontal plane angle) and the correspondence relationship stored in advance. More specifically, the analysis device 2 according to the third embodiment is capable of walking in addition to a forward tilt posture (head tilt in the front-rear direction), walking speed, and elbow swing (elbow sagittal plane angle and frontal elbow face angle). Left / right difference in angle (specifically, left / right difference in walking angle knee and left / right difference in walking angle toe), lateral shaking of the head, rotation of the hips, lateral tilt of the head, shin fall, thigh lift The beauty posture evaluation value of the subject H is calculated using the toe lift, the step distance, the shoulder face angle, and the correspondence stored in advance.
The correspondence relationship stored in advance in the analysis device 2 of the third embodiment includes a forward tilt posture (head tilt in the front-rear direction), walking speed, elbow swing (elbow sagittal plane angle and frontal elbow face angle), and walking. Left-right difference in angle (left-right difference in walking angle knee and left-right difference in walking angle toe), walking angle, left-right difference in walking rhythm, lateral shaking of head, hip rotation, lateral tilt of head, shin tilt At least one of thigh rise, toe rise, step distance and front shoulder face angle (in the third embodiment, all except for the left and right differences in walking angle and walking rhythm) is an independent variable, and the beauty posture evaluation It is represented by a first order multiple regression equation with the value as the dependent variable. In other words, the anteversion posture (inclination in the front-rear direction of the head), walking speed, elbow sagittal plane angle of elbow swing, elbow frontal face angle of elbow swing, left-right difference of walking angle (walking angle) Left-right difference of knee), left-right difference of walking angle (left-right difference of walking angle toe), horizontal shaking of head, hip rotation, horizontal tilt of head, shin fall, thigh lift, toe lift, Assume that the step and shoulder frontal face angles are X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12, X13, and X14, and the beauty posture evaluation value that is a dependent variable is Y. The correspondence relationship is expressed as Y = a1X1 + a2X2 + a3X3 + a4X4 + a5X5 + a6X6 + a7X7 + a8X8 + a9X9 + a10X10 + a11X11 + a12X12 + a13X13 + a14X14 + b (a1 to a14, b are predetermined constants) . The constants a1 to a14 and b are obtained by performing regression analysis with the dependent variables as beauty posture evaluation values determined by a third person for a plurality of persons and the independent variables as the respective walking parameters X1 to X14 calculated for the plurality of persons. It can be calculated. Note that the multiple regression equation representing the correspondence relationship is not limited to the first order, and a multi-order multiple regression equation such as a second-order multiple regression equation or a third-order multiple regression equation may be employed.

図6は、第3実施形態に係る歩行解析システムによって美姿勢評価値を算出した結果の一例を示す図である。図6の横軸に示す算出値は、第3実施形態に係る歩行解析システムによって算出した美姿勢評価値を意味し、図6の縦軸に示す実測値は、第三者が判定した美姿勢評価値を意味する。図6に示す例では、美姿勢評価値「1」は「美しくない」、美姿勢評価値「2」は「やや美しくない」、美姿勢評価値「3」は「普通」、美姿勢評価値「4」は「やや美しい」、美姿勢評価値「5」は「美しい」を意味する。図6に示す結果は、100人以上の被験者Hの歩行を解析することで算出された美姿勢評価値を横軸にプロットし、各被験者Hの歩行を被験者Hとは別の20人の第三者が観察して判定した美姿勢評価値の平均値を縦軸にプロットしたものである。
図6に示す結果から分かるように、第3実施形態に係る歩行解析システムによれば、第三者が観察して判定した結果に良く近似した美姿勢評価値を算出可能である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a result of calculating a beauty posture evaluation value by the walking analysis system according to the third embodiment. The calculated value shown on the horizontal axis of FIG. 6 means the beauty posture evaluation value calculated by the walking analysis system according to the third embodiment, and the actual measurement value shown on the vertical axis of FIG. Means evaluation value. In the example shown in FIG. 6, the beautiful posture evaluation value “1” is “not beautiful”, the beautiful posture evaluation value “2” is “somewhat not beautiful”, the beautiful posture evaluation value “3” is “normal”, and the beautiful posture evaluation value. “4” means “slightly beautiful”, and the beauty posture evaluation value “5” means “beautiful”. The results shown in FIG. 6 are obtained by plotting the posture evaluation values calculated by analyzing the gait of 100 or more subjects H on the horizontal axis. The average value of the beauty posture evaluation values observed and determined by the three parties is plotted on the vertical axis.
As can be seen from the results shown in FIG. 6, according to the walking analysis system according to the third embodiment, it is possible to calculate a beauty posture evaluation value that closely approximates the result of observation and determination by a third party.

1・・・3次元測定装置
2・・・解析装置
100・・・歩行解析システム
H・・・被験者
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Three-dimensional measuring apparatus 2 ... Analysis apparatus 100 ... Gait analysis system H ... Test subject

Claims (22)

被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定装置と、
前記身体特徴点の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出される複数の歩行パラメータと速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢との第1対応関係と、前記速度年齢、前記バランス年齢及び前記姿勢年齢と歩行年齢との第2対応関係とが予め記憶され、前記3次元測定装置によって測定された前記被験者の複数の身体特徴点の3次元座標を用いて算出された又は他の手法を用いて算出された前記被験者の複数の歩行パラメータと、前記予め記憶された第1対応関係とを用いて前記被験者の速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢を算出し、該算出した前記被験者の速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢と、前記予め記憶された第2対応関係とを用いて、前記被験者の歩行年齢を算出する解析装置とを備え、
前記複数の歩行パラメータには、少なくとも、歩行速度と、歩行リズムの左右差と、腰の曲がりとが含まれ、
前記第1対応関係には、前記歩行速度を独立変数とし、前記速度年齢を従属変数とする第1回帰式と、少なくとも前記歩行リズムの左右差を独立変数とし、前記バランス年齢を従属変数とする第2回帰式と、少なくとも前記腰の曲がりを独立変数とし、前記姿勢年齢を従属変数とする第3回帰式とが含まれる、
ことを特徴とする歩行解析システム。
A three-dimensional measuring device that sequentially measures three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of the subject as the subject walks;
A first correspondence relationship between a plurality of walking parameters calculated using the three-dimensional coordinates of the body feature points or calculated using other methods and the speed age, balance age, and posture age; and the speed age, The balance age and the second correspondence relationship between the posture age and the walking age are stored in advance, and calculated using the three-dimensional coordinates of the plurality of body feature points of the subject measured by the three-dimensional measuring device, or The speed age, balance age and posture age of the subject are calculated using the plurality of walking parameters of the subject calculated using another method and the first correspondence relationship stored in advance, and the calculated age Using a speed age, a balance age and a posture age of the subject, and an analysis device for calculating the walking age of the subject using the second correspondence relationship stored in advance.
The plurality of walking parameters include at least walking speed, left-right difference in walking rhythm, and hip bending,
The first correspondence relationship includes the first regression equation having the walking speed as an independent variable, the speed age as a dependent variable, and at least the left-right difference of the walking rhythm as an independent variable, and the balance age as a dependent variable. A second regression equation, and a third regression equation including at least the waist bending as an independent variable and the posture age as a dependent variable, are included.
A gait analysis system characterized by this.
前記第1回帰式、前記第2回帰式及び前記第3回帰式のそれぞれは、従属変数を複数の人間の実年齢とし、独立変数を該複数の人間について算出された各歩行パラメータとして回帰分析することにより算出されたものである、
ことを特徴とする請求項1に記載の歩行解析システム。
Each of the first regression equation, the second regression equation, and the third regression equation performs regression analysis with the dependent variable as the actual age of a plurality of humans and the independent variable as each gait parameter calculated for the plurality of humans. Is calculated by
The gait analysis system according to claim 1.
前記第2対応関係は、前記歩行年齢を前記速度年齢、前記バランス年齢及び前記姿勢年齢の線形和で表わす関係である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の歩行解析システム。
The second correspondence relationship is a relationship representing the walking age as a linear sum of the speed age, the balance age, and the posture age.
The gait analysis system according to claim 1 or 2 characterized by things.
前記複数の身体特徴点には、少なくとも、胸腰と、骨盤の中央とが含まれ、
前記歩行速度は、前記胸腰の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出され、
前記歩行リズムの左右差は、前記胸腰の3次元座標を用いて算出され、
前記腰の曲がりは、前記胸腰及び前記骨盤の中央の3次元座標を用いて算出される、
ことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の歩行解析システム。
The plurality of body feature points include at least thoracolumbar and the center of the pelvis,
The walking speed is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar or other methods,
The left-right difference of the walking rhythm is calculated using the three-dimensional coordinates of the chest and waist,
The hip bend is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the center of the pelvis.
The gait analysis system according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記複数の身体特徴点には、左右の骨盤及び左右の膝が更に含まれるか、左右の膝及び左右の足首が更に含まれるか、又は、左右の足首及び左右のつま先が更に含まれ、
前記複数の歩行パラメータには、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出されるか、前記胸腰、前記左右の膝及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出されるか、又は、前記胸腰、前記左右の足首及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出される歩行角の左右差が更に含まれ、
前記第1対応関係に含まれる前記第2回帰式は、少なくとも、前記歩行リズムの左右差と、前記歩行角の左右差とを独立変数とし、前記バランス年齢を従属変数とする重回帰式である、
ことを特徴とする請求項4に記載の歩行解析システム。
The plurality of body feature points further includes left and right pelvis and left and right knees, further includes left and right knees and left and right ankles, or further includes left and right ankles and left and right toes,
The plurality of walking parameters are calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right pelvis and the left and right knees, or three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right knees and the left and right ankles. Or a left-right difference in walking angle calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right ankles and the left and right toes,
The second regression equation included in the first correspondence relationship is a multiple regression equation in which at least the left-right difference of the walking rhythm and the left-right difference of the walking angle are independent variables and the balance age is a dependent variable. ,
The gait analysis system according to claim 4.
前記複数の身体特徴点には、左右の骨盤と、左右の膝とが更に含まれ、
前記複数の歩行パラメータには、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出される腿の上がりの左右差が更に含まれ、
前記第1対応関係に含まれる前記第2回帰式は、少なくとも、前記歩行リズムの左右差と、前記腿の上がりの左右差とを独立変数とし、前記バランス年齢を従属変数とする重回帰式である、
ことを特徴とする請求項4に記載の歩行解析システム。
The plurality of body feature points further include left and right pelvis and left and right knees,
The plurality of walking parameters further include a left-right difference in the rise of the thigh calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right pelvis, and the left and right knees,
The second regression equation included in the first correspondence relationship is a multiple regression equation in which at least the lateral difference of the walking rhythm and the lateral difference of the thigh rise are independent variables and the balance age is a dependent variable. is there,
The gait analysis system according to claim 4.
前記複数の身体特徴点には、左右の肩が更に含まれ、
前記複数の歩行パラメータには、前記胸腰及び前記左右の肩の3次元座標を用いて算出される肩水平角が更に含まれ、
前記第1対応関係に含まれる前記第2回帰式は、少なくとも、前記歩行リズムの左右差と、前記肩水平角とを独立変数とし、前記バランス年齢を従属変数とする重回帰式である、
ことを特徴とする請求項4に記載の歩行解析システム。
The plurality of body feature points further include left and right shoulders,
The plurality of walking parameters further include a shoulder horizontal angle calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the left and right shoulders,
The second regression equation included in the first correspondence relationship is a multiple regression equation with at least the left-right difference of the walking rhythm and the shoulder horizontal angle as independent variables and the balance age as a dependent variable.
The gait analysis system according to claim 4.
前記複数の身体特徴点には、左右の骨盤及び左右の膝が更に含まれるか、左右の膝及び左右の足首が更に含まれるか、又は、左右の足首及び左右のつま先が更に含まれ、
前記複数の歩行パラメータには、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出されるか、前記胸腰、前記左右の膝及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出されるか、又は、前記胸腰、前記左右の足首及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出される歩行角が更に含まれ、
前記第1対応関係に含まれる前記第3回帰式は、少なくとも、前記腰の曲がりと、前記歩行角とを独立変数とし、前記姿勢年齢を従属変数とする重回帰式である、
ことを特徴とする請求項4に記載の歩行解析システム。
The plurality of body feature points further includes left and right pelvis and left and right knees, further includes left and right knees and left and right ankles, or further includes left and right ankles and left and right toes,
The plurality of walking parameters are calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right pelvis and the left and right knees, or three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right knees and the left and right ankles. Or a walking angle calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right ankles, and the left and right toes,
The third regression equation included in the first correspondence relationship is a multiple regression equation in which at least the hip bending and the walking angle are independent variables and the posture age is a dependent variable.
The gait analysis system according to claim 4.
前記複数の身体特徴点には、左右のつま先が更に含まれ、
前記複数の歩行パラメータには、前記胸腰及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出されるつま先の上がりが更に含まれ、
前記第1対応関係に含まれる前記第3回帰式は、少なくとも、前記腰の曲がりと、前記つま先の上がりとを独立変数とし、前記姿勢年齢を従属変数とする重回帰式である、
ことを特徴とする請求項4に記載の歩行解析システム。
The plurality of body feature points further include left and right toes,
The plurality of walking parameters further include toe rise calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the left and right toes,
The third regression equation included in the first correspondence is at least a multiple regression equation in which the hip bending and the toe rise are independent variables and the posture age is a dependent variable.
The gait analysis system according to claim 4.
前記複数の身体特徴点には、左右の肘と、左右の手首とが更に含まれ、
前記複数の歩行パラメータには、前記胸腰、前記左右の肘及び前記左右の手首の3次元座標を用いて算出される肘の振りが更に含まれ、
前記第1対応関係に含まれる前記第3回帰式は、少なくとも、前記腰の曲がりと、前記肘の振りとを独立変数とし、前記姿勢年齢を従属変数とする重回帰式である、
ことを特徴とする請求項4に記載の歩行解析システム。
The plurality of body feature points further include left and right elbows and left and right wrists,
The plurality of walking parameters further include elbow swing calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right elbows, and the left and right wrists,
The third regression equation included in the first correspondence relationship is a multiple regression equation in which at least the bending of the waist and the swing of the elbow are independent variables and the posture age is a dependent variable.
The gait analysis system according to claim 4.
前記解析装置には、前記速度年齢を補正するための速度年齢補正式と、前記バランス年齢を補正するためのバランス年齢補正式と、前記姿勢年齢を補正するための姿勢年齢補正式とが予め記憶されており、
前記速度年齢補正式は、複数の人間の実年齢を若年層と該若年層よりも年齢の高い高年層とに区分し、前記若年層に属する人間の実年齢と、独立変数を前記若年層に属する人間の実年齢とし、従属変数を前記若年層に属する人間について算出された速度年齢として回帰分析することにより算出された回帰直線との差によって求められた、実年齢を変数として補正項を算出するための若年層用速度年齢補正式と、前記高年層に属する人間の実年齢と、独立変数を前記高年層に属する人間の実年齢とし、従属変数を前記高年層に属する人間について算出された速度年齢として回帰分析することにより算出された回帰直線との差によって求められた、実年齢を変数として補正項を算出するための高年層用速度年齢補正式とから構成され、
前記バランス年齢補正式は、複数の人間の実年齢を若年層と該若年層よりも年齢の高い高年層とに区分し、前記若年層に属する人間の実年齢と、独立変数を前記若年層に属する人間の実年齢とし、従属変数を前記若年層に属する人間について算出されたバランス年齢として回帰分析することにより算出された回帰直線との差によって求められた、実年齢を変数として補正項を算出するための若年層用バランス年齢補正式と、前記高年層に属する人間の実年齢と、独立変数を前記高年層に属する人間の実年齢とし、従属変数を前記高年層に属する人間について算出されたバランス年齢として回帰分析することにより算出された回帰直線との差によって求められた、実年齢を変数として補正項を算出するための高年層用バランス年齢補正式とから構成され、
前記姿勢年齢補正式は、複数の人間の実年齢を若年層と該若年層よりも年齢の高い高年層とに区分し、前記若年層に属する人間の実年齢と、独立変数を前記若年層に属する人間の実年齢とし、従属変数を前記若年層に属する人間について算出された姿勢年齢として回帰分析することにより算出された回帰直線との差によって求められた、実年齢を変数として補正項を算出するための若年層用姿勢年齢補正式と、前記高年層に属する人間の実年齢と、独立変数を前記高年層に属する人間の実年齢とし、従属変数を前記高年層に属する人間について算出された姿勢年齢として回帰分析することにより算出された回帰直線との差によって求められた、実年齢を変数として補正項を算出するための高年層用姿勢年齢補正式とから構成され、
前記解析装置は、
前記若年層用速度年齢補正式及び前記高年層用速度年齢補正式のうち、入力された前記被験者の実年齢に応じた何れか一方の補正式を選択し、前記被験者の実年齢を前記選択した補正式に代入して得られる補正項を前記算出した前記被験者の速度年齢に加算することで、前記被験者の速度年齢を補正し、
前記若年層用バランス年齢補正式及び前記高年層用バランス年齢補正式のうち、入力された前記被験者の実年齢に応じた何れか一方の補正式を選択し、前記被験者の実年齢を前記選択した補正式に代入して得られる補正項を前記算出した前記被験者のバランス年齢に加算することで、前記被験者のバランス年齢を補正し、
前記若年層用姿勢年齢補正式及び前記高年層用姿勢年齢補正式のうち、入力された前記被験者の実年齢に応じた何れか一方の補正式を選択し、前記被験者の実年齢を前記選択した補正式に代入して得られる補正項を前記算出した前記被験者の姿勢年齢に加算することで、前記被験者の姿勢年齢を補正し、
前記補正後の前記被験者の速度年齢、前記補正後の前記被験者のバランス年齢及び前記補正後の前記被験者の姿勢年齢と、前記予め記憶された第2対応関係とを用いて、前記被験者の歩行年齢を算出する、
ことを特徴とする請求項1から10の何れかに記載の歩行解析システム。
The analysis device stores in advance a speed age correction formula for correcting the speed age, a balance age correction formula for correcting the balance age, and a posture age correction formula for correcting the posture age. Has been
The velocity age correction formula divides a plurality of human real ages into a younger age group and an older age group that is older than the young age group, and the actual age of the humans belonging to the young age group and an independent variable are defined as the young age group. The correction term with the actual age as a variable, which is obtained by the difference from the regression line calculated by performing regression analysis as the velocity age calculated for the human belonging to the younger group as the actual age of the human belonging to Young age velocity age correction formula for calculation, the real age of the human belonging to the older age group, the independent variable as the actual age of the human belonging to the older age group, and the dependent variable as the human age belonging to the older age group It is composed of a velocity age correction formula for elderly people for calculating a correction term using a real age as a variable, which is obtained by a difference from a regression line calculated by regression analysis as a velocity age calculated for
The balance age correction formula divides the actual age of a plurality of humans into a younger age group and an older age group that is older than the young age group, and the actual age of the human belonging to the young age group and an independent variable are defined as the young age group. The correction term with the actual age as a variable, which is obtained by the difference from the regression line calculated by performing regression analysis as the balance age calculated for the human belonging to the younger group as the dependent age as the actual age of the human belonging to The balance age correction formula for young people to calculate, the real age of the human belonging to the older age group, the independent variable as the actual age of the human belonging to the older age group, and the dependent variable as the human age belonging to the older age group From the balance age correction formula for the elderly to calculate the correction term using the actual age as a variable, obtained by the difference from the regression line calculated by regression analysis as the balance age calculated for It has been made,
The posture age correction formula divides the actual age of a plurality of humans into a younger age group and an older age group that is older than the young age group, and the actual age of the human belonging to the young age group and an independent variable are defined as the young age group. The correction term with the actual age as a variable, which is obtained by the difference from the regression line calculated by performing regression analysis as the posture age calculated for the human being belonging to the younger group as the dependent age as the actual age of the human belonging to The posture age correction formula for young people to calculate, the real age of the human belonging to the older age, the independent variable as the actual age of the human belonging to the older age, and the dependent variable as the human belonging to the older age group It is composed of a posture age correction formula for elderly people for calculating a correction term using a real age as a variable, which is obtained by a difference from a regression line calculated by performing regression analysis as a posture age calculated for
The analysis device includes:
Of the young age velocity age correction formula and the older age velocity age correction formula, select one of the correction formulas according to the actual age of the input subject, and select the actual age of the subject By adding the correction term obtained by substituting into the corrected equation to the calculated velocity age of the subject, the velocity age of the subject is corrected,
Of the balance age correction formula for the younger group and the balance age correction formula for the older group, select one of the correction formulas according to the input actual age of the subject, and select the actual age of the subject The correction term obtained by substituting into the corrected equation is added to the calculated balance age of the subject to correct the balance age of the subject,
Of the posture age correction formula for the younger group and the posture age correction formula for the older group, either one of the correction formulas corresponding to the input actual age of the subject is selected, and the actual age of the subject is selected. Correcting the posture age of the subject by adding a correction term obtained by substituting into the calculated correction formula to the calculated posture age of the subject,
Using the corrected velocity age of the subject, the corrected balance age of the subject, the corrected posture age of the subject, and the second correspondence relationship stored in advance, the walking age of the subject To calculate,
The gait analysis system according to any one of claims 1 to 10, wherein:
前記解析装置には、前記複数の歩行パラメータの優劣を示す指標であるスコアを算出するためのスコア算出用基準式及びスコア算出用偏差が歩行パラメータ毎に予め記憶されており、
前記スコア算出用基準式は、独立変数を複数の人間の実年齢とし、従属変数を該複数の人間について算出された歩行パラメータとして回帰分析することにより算出された、実年齢を変数として歩行パラメータ基準値を算出するための回帰式であり、
前記スコア算出用偏差は、前記複数の人間について算出された歩行パラメータの標準偏差に所定の係数を乗算した値であり、
前記解析装置は、入力された前記被験者の実年齢を前記スコア算出用基準式に代入することで歩行パラメータ基準値を算出し、前記被験者の身体特徴点の3次元座標を用いて算出した前記被験者の歩行パラメータと前記歩行パラメータ基準値との差を、前記スコア算出用偏差と比較し、その大小に応じて予め設定されたスコアを前記被験者の歩行パラメータのスコアとして算出する、
ことを特徴とする請求項1から11の何れかに記載の歩行解析システム。
In the analysis device, a reference formula for score calculation for calculating a score that is an index indicating superiority or inferiority of the plurality of walking parameters and a deviation for score calculation are stored in advance for each walking parameter,
The reference formula for score calculation is a walking parameter criterion using the actual age as a variable, which is calculated by regression analysis using the independent variable as the actual age of a plurality of humans and the dependent variable as a walking parameter calculated for the plurality of humans. A regression equation for calculating the value,
The score calculation deviation is a value obtained by multiplying a standard deviation of walking parameters calculated for the plurality of humans by a predetermined coefficient,
The analysis device calculates a walking parameter reference value by substituting the inputted actual age of the subject into the score calculation reference formula, and calculates the subject using the three-dimensional coordinates of the body feature points of the subject The difference between the walking parameter and the walking parameter reference value is compared with the score calculation deviation, and a score set in advance according to the magnitude is calculated as the walking parameter score of the subject.
The gait analysis system according to any one of claims 1 to 11, wherein
被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定装置と、
前記身体特徴点の3次元座標を用いて、前記被験者の複数の歩行パラメータを算出する解析装置とを備え、
前記解析装置には、前記複数の歩行パラメータの優劣を示す指標であるスコアを算出するためのスコア算出用基準式及びスコア算出用偏差が歩行パラメータ毎に予め記憶されており、
前記解析装置は、入力された前記被験者の実年齢を前記スコア算出用基準式に代入することで歩行パラメータ基準値を算出し、前記被験者の身体特徴点の3次元座標を用いて算出した前記被験者の歩行パラメータと前記歩行パラメータ基準値との差を、前記スコア算出用偏差と比較し、その大小に応じて予め設定されたスコアを前記被験者の歩行パラメータのスコアとして算出する、
ことを特徴とする歩行解析システム。
A three-dimensional measuring device that sequentially measures three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of the subject as the subject walks;
An analysis device that calculates a plurality of walking parameters of the subject using the three-dimensional coordinates of the body feature points;
In the analysis device, a reference formula for score calculation for calculating a score that is an index indicating superiority or inferiority of the plurality of walking parameters and a deviation for score calculation are stored in advance for each walking parameter,
The analysis device calculates a walking parameter reference value by substituting the inputted actual age of the subject into the score calculation reference formula, and calculates the subject using the three-dimensional coordinates of the body feature points of the subject The difference between the walking parameter and the walking parameter reference value is compared with the score calculation deviation, and a score set in advance according to the magnitude is calculated as the walking parameter score of the subject.
A gait analysis system characterized by this.
被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定工程と、
前記身体特徴点の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出される複数の歩行パラメータと速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢との第1対応関係と、前記速度年齢、前記バランス年齢及び前記姿勢年齢と歩行年齢との第2対応関係とを予め記憶しておき、前記3次元測定工程によって測定した前記被験者の複数の身体特徴点の3次元座標を用いて算出された又は他の手法を用いて算出された前記被験者の複数の歩行パラメータと、前記予め記憶した第1対応関係とを用いて前記被験者の速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢を算出し、該算出した前記被験者の速度年齢、バランス年齢及び姿勢年齢と、前記予め記憶した第2対応関係とを用いて、前記被験者の歩行年齢を算出する解析工程とを含み、
前記複数の歩行パラメータには、少なくとも、歩行速度と、歩行リズムの左右差と、腰の曲がりとが含まれ、
前記第1対応関係には、前記歩行速度を独立変数とし、前記速度年齢を従属変数とする第1回帰式と、少なくとも前記歩行リズムの左右差を独立変数とし、前記バランス年齢を従属変数とする第2回帰式と、少なくとも前記腰の曲がりを独立変数とし、前記姿勢年齢を従属変数とする第3回帰式とが含まれる、
ことを特徴とする歩行解析方法。
A three-dimensional measurement step of sequentially measuring three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of the subject as the subject walks;
A first correspondence relationship between a plurality of walking parameters calculated using the three-dimensional coordinates of the body feature points or calculated using other methods and the speed age, balance age, and posture age; and the speed age, The balance age and the second correspondence relationship between the posture age and the walking age are stored in advance and calculated using the three-dimensional coordinates of the plurality of body feature points of the subject measured by the three-dimensional measurement process. Alternatively, the speed age, balance age, and posture age of the subject are calculated using the plurality of walking parameters of the subject calculated using another method and the first correspondence relationship stored in advance, and the calculated age Using the velocity age, balance age and posture age of the subject, and the second correspondence relationship stored in advance, and calculating the walking age of the subject,
The plurality of walking parameters include at least walking speed, left-right difference in walking rhythm, and hip bending,
The first correspondence relationship includes the first regression equation having the walking speed as an independent variable, the speed age as a dependent variable, and at least the left-right difference of the walking rhythm as an independent variable, and the balance age as a dependent variable. A second regression equation, and a third regression equation including at least the waist bending as an independent variable and the posture age as a dependent variable, are included.
A gait analysis method characterized by this.
被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定装置と、
前記身体特徴点の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出される複数の歩行パラメータと見た目年齢との対応関係が予め記憶され、前記3次元測定装置によって測定された前記被験者の複数の身体特徴点の3次元座標を用いて算出された又は他の手法を用いて算出された前記被験者の複数の歩行パラメータと、前記予め記憶された対応関係とを用いて前記被験者の見た目年齢を算出する解析装置とを備え、
前記複数の歩行パラメータには、少なくとも、歩行速度と、腰の曲がりと、腰の回転とが含まれ、
前記対応関係は、少なくとも、前記歩行速度と、前記腰の曲がりと、前記腰の回転とを独立変数とし、前記見た目年齢を従属変数とする重回帰式で表される、
ことを特徴とする歩行解析システム。
A three-dimensional measuring device that sequentially measures three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of the subject as the subject walks;
Correspondences between a plurality of walking parameters calculated using the three-dimensional coordinates of the body feature points or calculated using other methods and the appearance age are stored in advance and measured by the three-dimensional measuring device. The subject using the plurality of walking parameters of the subject calculated using the three-dimensional coordinates of the plurality of body feature points of the subject or using other methods, and the correspondence relationship stored in advance. An analysis device for calculating the appearance age of
The plurality of walking parameters include at least walking speed, hip bending, and hip rotation,
The correspondence relationship is represented by a multiple regression equation having at least the walking speed, the bending of the waist, and the rotation of the waist as independent variables, and the apparent age as a dependent variable.
A gait analysis system characterized by this.
前記複数の身体特徴点には、少なくとも、胸腰と、骨盤の中央と、左右の骨盤とが含まれ、
前記歩行速度は、前記胸腰の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出され、
前記腰の曲がりは、前記胸腰及び前記骨盤の中央の3次元座標を用いて算出され、
前記腰の回転は、前記胸腰及び前記左右の骨盤の3次元座標を用いて算出される、
ことを特徴とする請求項15に記載の歩行解析システム。
The plurality of body feature points include at least thoracolumbar, pelvic center, and left and right pelvises,
The walking speed is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar or other methods,
The hip curvature is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the center of the pelvis,
The rotation of the waist is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the left and right pelvises,
The gait analysis system according to claim 15.
前記複数の身体特徴点には、左右の膝と、左右の足首と、左右のつま先と、頭とが更に含まれ、
前記複数の歩行パラメータには、歩行角の左右差と、頭の前後方向の揺れと、歩行角と、頭の横方向の揺れとのうち、少なくとも何れか1つが更に含まれ、
前記歩行角の左右差は、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出されるか、前記胸腰、前記左右の膝及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出されるか、又は、前記胸腰、前記左右の足首及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出され、
前記頭の前後方向の揺れは、前記胸腰、前記骨盤の中央及び前記頭の3次元座標を用いて算出され、
前記歩行角は、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出されるか、前記胸腰、前記左右の膝及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出されるか、又は、前記胸腰、前記左右の足首及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出され、
前記頭の横方向の揺れは、前記胸腰、前記骨盤の中央及び前記頭の3次元座標を用いて算出され、
前記対応関係は、前記歩行速度、前記腰の曲がり及び前記腰の回転と、前記歩行角の左右差、前記頭の前後方向の揺れ、前記歩行角及び前記頭の横方向の揺れのうち少なくとも何れか1つとを独立変数とし、前記見た目年齢を従属変数とする重回帰式で表される、
ことを特徴とする請求項16に記載の歩行解析システム。
The plurality of body feature points further include left and right knees, left and right ankles, left and right toes, and a head,
The plurality of walking parameters further include at least one of a left-right difference in walking angle, a head anteroposterior shaking, a walking angle, and a head shaking in the lateral direction,
The left-right difference of the walking angle is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right pelvis and the left and right knees, or the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right knees and the left and right ankles Or calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right ankles and the left and right toes,
The longitudinal shaking of the head is calculated using the thoracolumbar, the center of the pelvis and the three-dimensional coordinates of the head,
The walking angle is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right pelvis and the left and right knees, or using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right knees and the left and right ankles. Or calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right ankles and the left and right toes,
The lateral shaking of the head is calculated using the thoracolumbar, the center of the pelvis and the three-dimensional coordinates of the head,
The correspondence relationship includes at least any one of the walking speed, the bending of the waist and the rotation of the waist, the left-right difference of the walking angle, the shaking of the head in the front-rear direction, the walking angle and the shaking of the head in the lateral direction. It is expressed by a multiple regression equation with one or the other as an independent variable and the appearance age as a dependent variable.
The gait analysis system according to claim 16.
被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定工程と、
前記身体特徴点の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出される複数の歩行パラメータと見た目年齢との対応関係を予め記憶しておき、前記3次元測定工程によって測定した前記被験者の複数の身体特徴点の3次元座標を用いて算出された又は他の手法を用いて算出された前記被験者の複数の歩行パラメータと、前記予め記憶した対応関係とを用いて前記被験者の見た目年齢を算出する解析工程とを含み、
前記複数の歩行パラメータには、少なくとも、歩行速度と、腰の曲がりと、腰の回転とが含まれ、
前記対応関係は、少なくとも、前記歩行速度と、前記腰の曲がりと、前記腰の回転とを独立変数とし、前記見た目年齢を従属変数とする重回帰式で表される、
ことを特徴とする歩行解析方法。
A three-dimensional measurement step of sequentially measuring three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of the subject as the subject walks;
Correspondences between a plurality of walking parameters calculated using the three-dimensional coordinates of the body feature points or using other methods and visual ages are stored in advance and measured by the three-dimensional measurement step. The subject using the plurality of walking parameters of the subject calculated using the three-dimensional coordinates of the plurality of body feature points of the subject or using other methods and the correspondence relationship stored in advance. An analysis step of calculating the appearance age of
The plurality of walking parameters include at least walking speed, hip bending, and hip rotation,
The correspondence relationship is represented by a multiple regression equation having at least the walking speed, the bending of the waist, and the rotation of the waist as independent variables, and the apparent age as a dependent variable.
A gait analysis method characterized by this.
被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定装置と、
前記身体特徴点の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出される複数の歩行パラメータと、歩行姿勢の美しさを表す指標である美姿勢評価値との対応関係が予め記憶され、前記3次元測定装置によって測定された前記被験者の複数の身体特徴点の3次元座標を用いて算出された又は他の手法を用いて算出された前記被験者の複数の歩行パラメータと、前記予め記憶された対応関係とを用いて前記被験者の美姿勢評価値を算出する解析装置とを備え、
前記複数の歩行パラメータには、少なくとも、前傾姿勢と、歩行速度と、肘の振りとが含まれ、
前記対応関係は、少なくとも、前記前傾姿勢と、前記歩行速度と、前記肘の振りとを独立変数とし、前記美姿勢評価値を従属変数とする重回帰式で表される、
ことを特徴とする歩行解析システム。
A three-dimensional measuring device that sequentially measures three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of the subject as the subject walks;
A correspondence relationship between a plurality of walking parameters calculated using the three-dimensional coordinates of the body feature points or other methods and a beauty posture evaluation value that is an index representing the beauty of the walking posture is provided. A plurality of walking parameters of the subject calculated in advance using a three-dimensional coordinate of a plurality of body feature points of the subject measured in advance and stored by the three-dimensional measuring device; An analysis device that calculates a beauty posture evaluation value of the subject using the correspondence stored in advance,
The plurality of walking parameters include at least a forward leaning posture, a walking speed, and an elbow swing,
The correspondence relationship is represented by a multiple regression equation with at least the forward leaning posture, the walking speed, and the elbow swing as independent variables and the beauty posture evaluation value as a dependent variable.
A gait analysis system characterized by this.
前記複数の身体特徴点には、少なくとも、胸腰と、骨盤の中央と、頭と、左右の肘と、左右の手首とが含まれ、
前記前傾姿勢は、前記胸腰及び前記骨盤の中央の3次元座標を用いて算出されるか、又は、前記胸腰、前記骨盤の中央及び前記頭の3次元座標を用いて算出され、
前記歩行速度は、前記胸腰の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出され、
前記肘の振りは、前記胸腰、前記左右の肘及び前記左右の手首の3次元座標を用いて算出される、
ことを特徴とする請求項19に記載の歩行解析システム。
The plurality of body feature points include at least thoracolumbar, pelvic center, head, left and right elbows, and left and right wrists,
The anteversion posture is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the center of the pelvis, or calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the center of the pelvis and the head,
The walking speed is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar or other methods,
The elbow swing is calculated using the three-dimensional coordinates of the chest and hips, the left and right elbows and the left and right wrists.
The gait analysis system according to claim 19.
前記複数の身体特徴点には、左右の骨盤と、左右の膝と、左右の足首と、左右のつま先と、左右の肩とが更に含まれ、
前記複数の歩行パラメータには、歩行角の左右差と、歩行角と、歩行リズムの左右差と、頭の横方向の揺れと、腰の回転と、頭の横方向の傾きと、すねの倒れと、腿の上がりと、つま先の上がりと、歩隔と、肩前額面角とのうち、少なくとも何れか1つが更に含まれ、
前記歩行角の左右差及び前記歩行角は、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出されるか、前記胸腰、前記左右の膝及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出されるか、又は、前記胸腰、前記左右の足首及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出され、
前記歩行リズムの左右差は、前記胸腰の3次元座標を用いて算出され、
前記頭の横方向の揺れは、前記胸腰、前記骨盤の中央及び前記頭の3次元座標を用いて算出され、
前記腰の回転は、前記胸腰及び前記左右の骨盤の3次元座標を用いて算出され、
前記頭の横方向の傾きは、前記胸腰、前記骨盤の中央及び前記頭の3次元座標を用いて算出され、
前記すねの倒れは、前記胸腰、前記左右の膝及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出され、
前記腿の上がりは、前記胸腰、前記左右の骨盤及び前記左右の膝の3次元座標を用いて算出され、
前記つま先の上がりは、前記胸腰及び前記左右のつま先の3次元座標を用いて算出され、
前記歩隔は、前記胸腰及び前記左右の足首の3次元座標を用いて算出され、
前記肩前額面角は、前記胸腰、前記左右の肩及び前記左右の肘の3次元座標を用いて算出され、
前記対応関係は、前記前傾姿勢、前記歩行速度及び前記肘の振りと、前記歩行角の左右差、前記歩行角、前記歩行リズムの左右差、前記頭の横方向の揺れ、前記腰の回転、前記頭の横方向の傾き、前記すねの倒れ、前記腿の上がり、前記つま先の上がり、前記歩隔及び前記肩前額面角のうち少なくとも何れか1つとを独立変数とし、前記美姿勢評価値を従属変数とする重回帰式で表される、
ことを特徴とする請求項20に記載の歩行解析システム。
The plurality of body feature points further include left and right pelvis, left and right knees, left and right ankles, left and right toes, and left and right shoulders,
The plurality of walking parameters include: walking angle left and right difference, walking angle, walking rhythm left and right difference, lateral shaking of the head, hip rotation, lateral tilt of the head, and shin tilt. And at least one of thigh lift, toe lift, step, and frontal face angle,
The left-right difference of the walking angle and the walking angle are calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right pelvis and the left and right knees, or the thoracolumbar, the left and right knees and the left and right ankles Or using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right ankles and the left and right toes,
The left-right difference of the walking rhythm is calculated using the three-dimensional coordinates of the chest and waist,
The lateral shaking of the head is calculated using the thoracolumbar, the center of the pelvis and the three-dimensional coordinates of the head,
The hip rotation is calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the left and right pelvises,
The lateral tilt of the head is calculated using the thoracolumbar, the center of the pelvis and the three-dimensional coordinates of the head,
The shin fall is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right knees, and the left and right ankles,
The rise of the thigh is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar, the left and right pelvis and the left and right knees,
The rise of the toes is calculated using the three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the left and right toes,
The step is calculated using three-dimensional coordinates of the thoracolumbar and the left and right ankles,
The shoulder frontal face angle is calculated using the three-dimensional coordinates of the chest waist, the left and right shoulders and the left and right elbows,
The correspondence relationship includes the forward leaning posture, the walking speed and the swing of the elbow, the left-right difference of the walking angle, the walking angle, the left-right difference of the walking rhythm, the lateral shaking of the head, the rotation of the waist , The lateral posture of the head, tilting of the shin, rising of the thigh, rising of the toe, the step distance and the frontal face angle are independent variables, and the beauty posture evaluation value Represented by a multiple regression equation with
The gait analysis system according to claim 20.
被験者の予め定めた複数の身体特徴点の3次元座標を該被験者の歩行に伴って逐次測定する3次元測定工程と、
前記身体特徴点の3次元座標を用いて算出されるか又は他の手法を用いて算出される複数の歩行パラメータと、歩行姿勢の美しさを表す指標である美姿勢評価値との対応関係を予め記憶しておき、前記3次元測定工程によって測定した前記被験者の複数の身体特徴点の3次元座標を用いて算出された又は他の手法を用いて算出された前記被験者の複数の歩行パラメータと、前記予め記憶した対応関係とを用いて前記被験者の美姿勢評価値を算出する解析工程とを含み、
前記複数の歩行パラメータには、少なくとも、前傾姿勢と、歩行速度と、肘の振りとが含まれ、
前記対応関係は、少なくとも、前記前傾姿勢と、前記歩行速度と、前記肘の振りとを独立変数とし、前記美姿勢評価値を従属変数とする重回帰式で表される、
ことを特徴とする歩行解析方法。
A three-dimensional measurement step of sequentially measuring three-dimensional coordinates of a plurality of predetermined body feature points of the subject as the subject walks;
A correspondence relationship between a plurality of walking parameters calculated using the three-dimensional coordinates of the body feature points or other methods and a beauty posture evaluation value that is an index representing the beauty of the walking posture. A plurality of walking parameters of the subject calculated in advance using three-dimensional coordinates of the plurality of physical feature points of the subject measured in the three-dimensional measurement step or calculated using other methods; An analysis step of calculating a beauty posture evaluation value of the subject using the correspondence relationship stored in advance,
The plurality of walking parameters include at least a forward leaning posture, a walking speed, and an elbow swing,
The correspondence relationship is represented by a multiple regression equation with at least the forward leaning posture, the walking speed, and the elbow swing as independent variables and the beauty posture evaluation value as a dependent variable.
A gait analysis method characterized by this.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109543546A (en) * 2018-10-26 2019-03-29 复旦大学 The gait age estimation method returned based on the distribution of depth sequence
WO2019111521A1 (en) * 2017-12-06 2019-06-13 株式会社 資生堂 Information processing device and program
CN112438722A (en) * 2019-08-29 2021-03-05 松下电器(美国)知识产权公司 Method and apparatus for evaluating muscle degeneration and storage medium
CN114532986A (en) * 2022-02-09 2022-05-27 北京中科睿医信息科技有限公司 Human body balance measurement method and system based on three-dimensional space motion capture
WO2022260046A1 (en) * 2021-06-07 2022-12-15 国立大学法人大阪大学 Computer system, method, and program for estimating condition of subject

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009106377A (en) * 2007-10-26 2009-05-21 Panasonic Electric Works Co Ltd Display system for gait information
JP2009148375A (en) * 2007-12-19 2009-07-09 Tanita Corp Biometric apparatus
JP2010172394A (en) * 2009-01-27 2010-08-12 Panasonic Electric Works Co Ltd Walking state display
WO2013129606A1 (en) * 2012-02-29 2013-09-06 美津濃株式会社 Running form diagnostic system and method for scoring running form
JP2014094070A (en) * 2012-11-08 2014-05-22 Kao Corp Method for evaluating walking age
JP2015066155A (en) * 2013-09-27 2015-04-13 花王株式会社 Method for analyzing walking characteristic

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009106377A (en) * 2007-10-26 2009-05-21 Panasonic Electric Works Co Ltd Display system for gait information
JP2009148375A (en) * 2007-12-19 2009-07-09 Tanita Corp Biometric apparatus
JP2010172394A (en) * 2009-01-27 2010-08-12 Panasonic Electric Works Co Ltd Walking state display
WO2013129606A1 (en) * 2012-02-29 2013-09-06 美津濃株式会社 Running form diagnostic system and method for scoring running form
US20140148931A1 (en) * 2012-02-29 2014-05-29 Mizuno Corporation Running form diagnosis system and method for scoring running form
JP2014094070A (en) * 2012-11-08 2014-05-22 Kao Corp Method for evaluating walking age
JP2015066155A (en) * 2013-09-27 2015-04-13 花王株式会社 Method for analyzing walking characteristic

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019111521A1 (en) * 2017-12-06 2019-06-13 株式会社 資生堂 Information processing device and program
JPWO2019111521A1 (en) * 2017-12-06 2020-12-03 株式会社 資生堂 Information processing equipment, programs
JP7162613B2 (en) 2017-12-06 2022-10-28 株式会社 資生堂 Information processing device, program
CN109543546A (en) * 2018-10-26 2019-03-29 复旦大学 The gait age estimation method returned based on the distribution of depth sequence
CN112438722A (en) * 2019-08-29 2021-03-05 松下电器(美国)知识产权公司 Method and apparatus for evaluating muscle degeneration and storage medium
WO2022260046A1 (en) * 2021-06-07 2022-12-15 国立大学法人大阪大学 Computer system, method, and program for estimating condition of subject
CN114532986A (en) * 2022-02-09 2022-05-27 北京中科睿医信息科技有限公司 Human body balance measurement method and system based on three-dimensional space motion capture

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