JP6689578B2 - Information processing apparatus, program, and walking determination method - Google Patents
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Description
本発明は、情報処理装置、プログラム、及び歩行の判定方法に関する。 The present invention relates to an information processing device, a program, and a walking determination method.
歩行動作の左右バランスの悪さは、転倒リスクや老年障害リスクの増加につながる重要な要素であることが知られている(非特許文献1参照)。 It is known that the imbalance between the left and right walking motions is an important factor that leads to an increase in the risk of falls and the risk of geriatric disorders (see Non-Patent Document 1).
特許文献1は、人の歩行動作の左右バランスを判定する技術を開示している。具体的には、特許文献1に係る装置は、人の身体に装着された加速度センサを用いて、左足で歩く時の加速度波形の特徴量と、右足で歩く時の加速度波形の特徴量とを比較することで、歩行動作の左右バランスを判定する。 Patent Document 1 discloses a technique for determining the left-right balance of a person's walking motion. Specifically, the device according to Patent Document 1 uses an acceleration sensor mounted on a human body to calculate a characteristic amount of an acceleration waveform when walking with a left foot and a characteristic amount of an acceleration waveform when walking with a right foot. By comparing, the left and right balance of the walking motion is determined.
特許文献2は、短時間で人の歩行状態を推定する技術を開示している。具体的には、特許文献2に係る装置は、歩行動作が定常化する前の状態(歩き始めの状態)における人の動きの特徴量を算出することで、人の歩行状態を推定する。 Patent Document 2 discloses a technique for estimating the walking state of a person in a short time. Specifically, the device according to Patent Document 2 estimates the walking state of the person by calculating the feature amount of the movement of the person in the state before the walking motion becomes steady (the state at the beginning of walking).
先に挙げた各特許文献で開示されている技術は、人の歩行動作の左右バランスを推定するために、少なくともある程度の期間の歩行動作を計測する必要がある。例えば特許文献1に開示される技術は、対象者が歩行している最中の状態を連続的に計測する必要がある。また、上記特許文献2に開示される技術は、歩き始めてから歩行動作が定常化する前までの対象者の動きの状態を計測する必要がある。 The technique disclosed in each of the above-mentioned patent documents needs to measure the walking motion of at least a certain period in order to estimate the left-right balance of the walking motion of a person. For example, the technique disclosed in Patent Document 1 needs to continuously measure the state while the subject is walking. Further, the technique disclosed in Patent Document 2 described above needs to measure the state of motion of the subject from the time when the user starts walking until the walking motion becomes steady.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、人の歩行動作の特徴を簡易な方法で解析する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. An object of the present invention is to provide a technique for analyzing the characteristics of human walking motion by a simple method.
本発明の情報処理装置は、ユーザの歩行の開始を検出する検出手段と、前記開始の検出が行われたユーザの歩行が左足と右足のどちらで開始されたかを判定する判定手段と、を有する。 The information processing apparatus of the present invention includes a detection unit that detects the start of walking of the user, and a determination unit that determines whether the walking of the user whose start has been detected is started by the left foot or the right foot. .
本発明の歩行の判定方法は、コンピュータによって実行される、ユーザの歩行の判定方法である。当該歩行の判定方法は、ユーザの歩行の開始を検出する検出ステップと、前記開始の検出が行われたユーザの歩行が左足と右足のどちらで開始されたかを判定する判定ステップと、を有する。 The gait determination method of the present invention is a method of a user's gait determined by a computer. The walking determination method includes a detection step of detecting the start of the user's walking, and a determination step of determining which of the left foot and the right foot of the user the start of which has been detected starts the walking.
本発明のプログラムは、本発明の歩行の判定方法をコンピュータに実行させるプログラムである。 The program of the present invention is a program that causes a computer to execute the walking determination method of the present invention.
本発明によれば、人の歩行動作の特徴を簡易な方法で解析する技術が提供される。 According to the present invention, a technique for analyzing the characteristics of a person's walking motion by a simple method is provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same constituents will be referred to with the same numerals, and the description thereof will not be repeated.
[実施形態1]
図1は、実施形態1に係る情報処理装置2000を例示するブロック図である。図1において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an
情報処理装置2000は、検出部2020及び判定部2040を有する。検出部2020は、ユーザの歩行の開始を検出する。判定部2040は、検出部2020によって開始が検出されたユーザの歩行が、左足と右足のどちらで開始されたかを判定する。以下、歩行開始時に使用された足を「歩行開始足」と呼ぶ。
The
<作用・効果>
本発明者は、「歩行開始足の偏りと、歩行動作の左右バランスの悪さとの間には、相関がある」という知見を得ている。以下、この知見について具体的に説明する。
<Action / effect>
The inventor of the present invention has found that "the deviation of the walking start foot and the poor lateral balance of the walking motion have a correlation". Hereinafter, this knowledge will be specifically described.
図2から図4は、歩行開始足の偏りと、1歩の歩行におけるユーザの足圧の変化との関係を表すグラフである。ここで、1歩の歩行とは、足を地面に着けてから、その足を地面から離すまでを意味する。図2は、歩行開始足が日常的に右足に偏っている複数の被験者について算出した、右足に関する足圧の変化の平均及び左足に関する足圧の変化の平均を示している。図3は、歩行開始足が日常的に左足に偏っている複数の被験者について算出した、右足に関する足圧の変化の平均及び左足に関する足圧の変化の平均を示している。図4は、歩行開始足の日常的な偏りがない複数の被験者について算出した、右足に関する足圧の変化の平均及び左足に関する足圧の変化の平均を示している。ここで、図2における被験者の数は18名であり、図3における被験者の数は9名であり、図4における被験者の数は11名である。また、各グラフのX軸は時間を表し、Y軸は足圧の大きさを表す。なお、図2から図4における時間(X軸の値)は、時間変化を捉えるために、立脚期期間を基準(100%)として正規化された時間である。また、図2から図4における足圧の大きさ(Y軸の値)は、計測された足圧(単位:kgf)を体重で除した値である(単位:%)。 2 to 4 are graphs showing the relationship between the deviation of the walking start foot and the change in the foot pressure of the user during one step of walking. Here, “walking one step” means from the step of putting the foot on the ground to the step of separating the foot from the ground. FIG. 2 shows an average of changes in foot pressure relating to the right foot and an average of changes in foot pressure relating to the left foot, which are calculated for a plurality of subjects whose walking start feet are routinely biased to the right foot. FIG. 3 shows an average of changes in foot pressure related to the right foot and an average of changes in foot pressure related to the left foot, which are calculated for a plurality of subjects whose walking start feet are routinely biased to the left foot. FIG. 4 shows the average of changes in foot pressure relating to the right foot and the average of changes in foot pressure relating to the left foot, which are calculated for a plurality of subjects having no daily deviation of the walking start foot. Here, the number of subjects in FIG. 2 is 18, the number of subjects in FIG. 3 is 9, and the number of subjects in FIG. 4 is 11. The X-axis of each graph represents time, and the Y-axis represents the magnitude of foot pressure. The time (value on the X-axis) in FIGS. 2 to 4 is a time normalized with the stance phase period as a reference (100%) in order to capture the time change. The magnitude of the foot pressure (value on the Y axis) in FIGS. 2 to 4 is a value obtained by dividing the measured foot pressure (unit: kgf) by the body weight (unit:%).
図2では、p 値を 0.05 とした場合に、左足の足圧が右足の足圧より有意に大きくなっている。また、図3では、p 値を 0.1 とした場合に、右足の足圧が左足の足圧より有意に大きくなっている。一方で、図4では、右足の足圧と左足の足圧に有意な差がない。 In FIG. 2, when the p value is 0.05, the foot pressure of the left foot is significantly larger than the foot pressure of the right foot. Further, in FIG. 3, when the p value is 0.1, the foot pressure of the right foot is significantly larger than the foot pressure of the left foot. On the other hand, in FIG. 4, there is no significant difference between the foot pressure of the right foot and the foot pressure of the left foot.
このことから、日常的に歩行開始足に偏りがある場合、歩行時において、歩行開始足と異なる足の足圧が、歩行開始足の足圧より大きくなることが分かる。一方、歩行開始足に偏りがない場合、歩行時において、左右の足の足圧に差がないことが分かる。ここで、歩行時において左右の足の足圧に差があることは、ユーザの歩行動作の左右バランスが悪いことを意味する。よって、歩行開始足に偏りがあると歩行動作の左右バランスが悪い(歩行開始足の偏りと歩行動作の左右バランスに相関がある)ということが分かる。 From this, it is understood that, when the walking start foot is biased on a daily basis, the foot pressure of the foot different from the walking start foot becomes larger than the foot pressure of the walking start foot during walking. On the other hand, when the walking start feet are not biased, it can be seen that there is no difference in foot pressure between the left and right feet during walking. Here, a difference in foot pressure between the left and right feet during walking means that the left-right balance of the walking motion of the user is poor. Therefore, it is understood that if the walking start foot is biased, the left-right balance of the walking motion is poor (the bias of the walking start foot and the left-right balance of the walking motion are correlated).
前述したように、歩行動作の左右バランスの悪さは、転倒リスクや老年障害リスクの増加につながる重要な要素であることが知られている。そのため、歩行動作の左右バランスが悪い場合、ユーザは、歩行動作の左右バランスが良くなるように歩行動作を改善することが好ましい。そして、歩行開始足の偏りと歩行動作の左右バランスの悪さには相関があるため、ユーザは、歩行開始足の偏りを無くすように歩行動作を改善することで、歩行動作の左右バランスを良くすることができるといえる。 As described above, it is known that the imbalance between the left and right walking movements is an important factor that leads to an increase in the risk of falls and the risk of senile disorders. Therefore, when the left-right balance of the walking motion is poor, the user preferably improves the walking motion so that the left-right balance of the walking motion becomes good. Since there is a correlation between the deviation of the walking start foot and the poor left-right balance of the walking motion, the user improves the left-right balance of the walking motion by improving the walking motion so as to eliminate the unevenness of the walking start foot. It can be said that you can.
本発明の情報処理装置2000は、ユーザの歩行開始足を判定する。よって、本実施形態の情報処理装置2000による判定結果を用いることにより、ユーザは、歩行開始足の偏りを把握できるようになる。歩行開始足に偏りがあることを知ることで、ユーザは、歩行開始足の偏りを無くすように意識して歩行を開始するなどの改善を行うことができる。このように、本実施形態の情報処理装置2000は、歩行開始足に偏りがあることをユーザに気づかせることができ、ひいては老年障害リスク等を減らす改善行動のサポートを行うことができる。
The
本実施形態の情報処理装置2000によれば、ユーザの歩行動作の左右バランスの良し悪しを、歩行開始足の判定を行うという簡易な方法で推定することができる。よって、歩行中の動作を観測することで左右バランスの良し悪しを判定する装置等と比較し、情報処理装置2000は、処理に要する時間が短い、及び実装に要するコスト(材料コストや作業工数など)が少ないという利点がある。
According to the
以下、実施形態1の情報処理装置2000について、さらに詳しく説明する。
Hereinafter, the
<ハードウエア構成例>
実施形態1の情報処理装置2000の各機能構成部は、各機能構成部を実現するハードウエア(例:ハードワイヤードされた電子回路など)で実現されてもよいし、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせ(例:電子回路とそれを制御するプログラムの組み合わせなど)で実現されてもよい。以下、情報処理装置2000の各機能構成部がハードウエアとソフトウエアとの組み合わせで実現される場合について、さらに説明する。
<Hardware configuration example>
Each functional configuration unit of the
図5は、情報処理装置2000を実現する計算機1000のハードウエア構成を例示するブロック図である。計算機1000は、情報処理装置2000の実装に用いられる計算機であり、例えば携帯端末(スマートフォンなど)、PC(Personal Computer)、又はサーバマシンなどの種々の計算機である。計算機1000は、情報処理装置2000を実現するための専用の計算機であってもよいし、様々なアプリケーションが動作する汎用の計算機を用いて実装されてもよい。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the
計算機1000は、バス1020、プロセッサ1040、メモリ1060、ストレージ1080、及び入出力インタフェース1100を有する。バス1020は、プロセッサ1040、メモリ1060、ストレージ1080、及び入出力インタフェース1100が、相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。ただし、プロセッサ1040などを互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。プロセッサ1040は、例えば CPU(Central Processing Unit)や DSP(Digital Signal Processor)などの演算処理装置である。メモリ1060は、例えば RAM (Random Access Memory) や ROM (Read Only Memory) などで構成された内部メモリである。ストレージ1080は、例えばメモリカード、ハードディスク、又は SSD (Solid State Drive)などの所謂外部記憶装置である。
The
入出力インタフェース1100は、計算機1000と外部のデバイスとを接続するためのインタフェースである。外部のデバイスは、例えば表示画面10やセンサ20などである。表示画面10は、例えば情報処理装置2000による処理の結果をユーザに提示するために用いられる。ただし、後述するように、情報処理装置2000による処理の結果をユーザに提示する方法は、表示画面10を用いて行う方法に限定されない。センサ20は、ユーザの歩行動作の解析に用いられるセンサであり、例えば3軸加速度センサや圧力センサなどである。なお、表示画面10や3軸加速度センサは、計算機1000に内蔵されていてもよい。例えば一般に、スマートフォンは、表示画面及び3軸加速度センサを内蔵している。
The input /
ストレージ1080は、情報処理装置2000の各機能を実現するためのプログラムを記憶している。具体的には、ストレージ1080は、検出部2020及び判定部2040の機能を実現するプログラムモジュールを記憶している。プロセッサ1040は、これら各プログラムモジュールを実行することで、検出部2020及び判定部2040の機能をそれぞれ実現する。例えばプロセッサ1040は、上記各モジュールを実行する際、これらのモジュールをメモリ1060上に読み出してから実行する。
The
情報処理装置2000のハードウエア構成は図5に示した構成に限定されない。例えば、各プログラムモジュールはメモリ1060を構成するROMに格納されてもよい。この場合、情報処理装置2000は、ストレージ1080を備えていなくてもよい。
The hardware configuration of the
情報処理装置2000は、複数の計算機を用いて実現されてもよい。図6は、複数の計算機を用いて情報処理装置2000を実現する例である。ユーザ端末3000は、ユーザが有する端末であり、表示画面10やセンサ20と接続されている。例えばユーザ端末3000はスマートフォンなどである。サーバ4000は、上述の計算機1000と同様の機能及び構成を有する。サーバ4000は、ユーザ端末3000からセンサ20の出力を取得して、歩行開始の検出及び歩行開始足の判定を行う。そして、サーバ4000は、判定の結果をユーザ端末3000へ送信する。ユーザ端末3000は、サーバ4000から送信された判定結果を受信し、表示画面10にこの判定結果の出力などを行う。なお、情報処理装置2000は、ユーザ端末3000を用いず、センサ20とサーバ4000とが直接通信を行うように実装されてもよい。
The
<処理の流れ>
図7は、実施形態1の情報処理装置2000によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。検出部2020はユーザの歩行の開始を検出する(S102)。判定部2040は歩行開始足の判定を行う(S104)。
<Process flow>
FIG. 7 is a flowchart illustrating the flow of processing executed by the
<検出部2020によって実行される処理の詳細>
検出部2020はユーザの歩行の開始を検出する(S102)。ここで、検出部2020は、センサ20の出力を用いてユーザの歩行の開始を検出する。
<Details of Processing Executed by
The
<<3軸加速度センサを用いる場合>>
例えばセンサ20は3軸加速度センサである。3軸加速度センサは、ユーザの歩行に応じてセンサ出力が変化する位置に設けられる。例えば3軸加速度センサは、ユーザの体の任意の位置に取り付けられる。ただし、3軸加速度センサが取り付けられる位置は、ユーザの歩行動作に応じてセンサ出力が大きく変化する位置(右腰部や左腰部など)に取り付けられることが好適である。また、3軸加速度センサは、ユーザの衣服のポケットの中や鞄の中などに入れられていてもよい。3軸加速度センサを用いる方法には、センサの設置が容易であるという利点がある。またこの方法には、ユーザが元々所有している端末(スマートフォンなど)に内蔵されているセンサを流用することもできるため、センサを新たに用意するコストを削減できるといった利点がある。
<< When using 3-axis acceleration sensor >>
For example, the
なお、3軸加速度センサを取り付ける位置が変わっても、進行方向を検出できるので、左右方向を検出することはできる。しかし、3軸加速度センサを取り着ける位置を固定して、その位置を情報処理装置2000に予め設定しておくことが好ましい。
Even if the position where the triaxial acceleration sensor is attached changes, the traveling direction can be detected, so that the left-right direction can be detected. However, it is preferable to fix the position where the triaxial acceleration sensor can be attached and set the position in the
検出部2020は、3軸加速度センサのセンサ出力を用いて、鉛直方向の加速度、ユーザの進行方向における前後方向の加速度、又はユーザの進行方向に対する左右方向の加速度を割り出す。そして、検出部2020は、これら1つ以上の加速度の変化に基づいて、ユーザの歩行の開始を検出する。ユーザが歩行を開始すると、前後方向の加速度が大きくなる。また、ユーザが歩くと3軸加速度センサの位置が鉛直方向の上下に振動するため、鉛直方向の加速度が振動する。そのため、ユーザが歩行を開始すると、鉛直方向の加速度が振動し始める。さらに、ユーザが歩くと3軸加速度センサの位置が左右方向にも振動する。そのため、ユーザが歩行を開始すると、左右方向の加速度も振動し始める。そこで判定部2040は、このような前後方向、鉛直方向、又は左右方向の加速度の変化を検出することで、歩行の開始を検出する。
The
図8は、歩行開始時における鉛直方向の加速度の変化を表すグラフである。X軸は時間を表し、Y軸は鉛直方向の加速度を表す。実線のグラフは歩行開始足が右足である場合の加速度の変化を表し、点線のグラフは歩行開始足が左足である場合の加速度の変化を表す。Y軸のプラス方向へ加速度が変化することは、鉛直方向の上方向へ加速度が加わったことを表す。図8を見ると、歩行開始足が左右どちらの場合であっても、ユーザが歩行している間は、鉛直方向の加速度が大きく振動していることが分かる。 FIG. 8 is a graph showing changes in vertical acceleration at the start of walking. The X-axis represents time and the Y-axis represents vertical acceleration. The solid line graph represents changes in acceleration when the walking start foot is the right foot, and the dotted line graph represents changes in acceleration when the walking start foot is the left foot. The change in the acceleration in the positive direction of the Y axis means that the acceleration is applied in the vertical upward direction. It can be seen from FIG. 8 that the acceleration in the vertical direction greatly vibrates while the user is walking regardless of whether the walking start foot is on the left or right.
図9は、歩行開始時におけるユーザの進行方向に対する左右方向の加速度の変化を表すグラフである。X軸は時間を表し、Y軸は左右方向の加速度を表す。実線のグラフは歩行開始足が右足である場合の加速度の変化を表し、点線のグラフは歩行開始足が左足である場合の加速度の変化を表す。Y軸のプラス方向へ加速度が変化することは、左方向へ加速度が加わったことを表す。図9を見ると、歩行開始足が左右どちらの場合であっても、ユーザが歩行している間は、左右方向の加速度が大きく振動していることが分かる。 FIG. 9 is a graph showing changes in acceleration in the left-right direction with respect to the traveling direction of the user at the start of walking. The X axis represents time and the Y axis represents lateral acceleration. The solid line graph represents changes in acceleration when the walking start foot is the right foot, and the dotted line graph represents changes in acceleration when the walking start foot is the left foot. The change in the acceleration in the positive direction of the Y axis means that the acceleration is applied in the left direction. It can be seen from FIG. 9 that, regardless of whether the walking start foot is on the left or right, the acceleration in the left and right directions vibrates greatly while the user is walking.
ここで、ユーザが歩行を行わない場合でも、鉛直方向や左右方向の加速度が大きくなる場合がある。例えばユーザが立ち止まった状態で足の位置を変えた場合、鉛直方向や左右方向の加速度が短時間変化する。 Here, even when the user does not walk, the acceleration in the vertical direction or the lateral direction may increase. For example, when the user changes the position of the foot while stopped, the vertical and horizontal accelerations change for a short time.
そこで検出部2020は、所定の歩数以上(例えば3歩以上)の歩行を検出した場合に、「ユーザの歩行が開始された」と検出してもよい。検出される歩数がある程度多ければ、ユーザは、立ち止まっておらず、歩いていると考えられるためである。ここで、ユーザが一歩歩いた場合に鉛直方向の加速度が1回振動し、二歩歩いた場合に(左右の足で一歩ずつ歩いた場合に)左右方向の加速度が1回振動すると考えられる。そこで検出部2020は、例えば鉛直方向又は左右方向の加速度が上下方向に振動した回数に基づいて歩数の判定を行う。具体的には、上記所定の歩数を N(N は任意の正の整数)とすると、検出部2020は、鉛直方向の加速度が N 回振動した場合又は水平方向の加速度が N/2 回振動した場合に、当該所定の歩数の歩行が行われたと判定する。ただし、N/2 が整数でない場合、この値を切り上げたものを利用する。なお、このように所定数以上の歩数の歩行を検出することで歩行開始を検出する場合、検出部2020は、最初の一歩目の開始時点(最初に鉛直方向又は左右方向の加速度が振動した時点)を歩行の開始時点とする。
Therefore, the detecting
例えば図8における実線のグラフ(歩行開始足が右足)の場合において、検出部2020が、3歩以上の歩行が行われた場合に歩行の開始を検出するとする。図8では、時点 t0 から t1 までの間で、鉛直方向の加速度が3回振動している。そこで、検出部2020は、「時点 t0 からユーザが歩行を開始した」ということを検出する。
For example, in the case of the solid line graph in FIG. 8 (where the walking start foot is the right foot), the
なお検出部2020は、前後方向、鉛直方向、及び左右方向の加速度のうち、2種類以上の加速度を用いて歩行開始を検出してもよい。2種類の加速度を用いる場合、例えば検出部2020は、2種類の加速度がいずれも歩行開始を示した場合に、歩行開始を検出する。また、3種類の加速度を用いる場合、例えば検出部2020は、3種類の加速度がいずれも歩行開始を示した場合に、歩行開始を検出する。
The
<<圧力センサを用いる場合>>
センサ20は、ユーザの足の裏や靴に設ける圧力センサでもよい。この場合、検出部2020は、この圧力センサのセンサ出力に基づいて、ユーザの歩行の開始を検出する。ユーザは歩く際、足を地面から離すため、圧力センサのセンサ出力が小さくなる。その後、その足で再度地面を踏むことで、再度圧力センサの出力が大きくなる。このように、ユーザが一歩歩くと、圧力センサのセンサ出力は、減少した後に増加する。
<< When using pressure sensor >>
The
そこで検出部2020は、各足の圧力センサのセンサ出力に有意な変化がない状態から、いずれかの足の圧力センサのセンサ出力が、その足で歩いたことを示すように変化(減少した後に増加)した場合に、歩行が開始されたことを検出する。ただし検出部2020は、3軸加速度センサについて前述したように、所定数以上の歩数の歩行を検出した場合に、歩行の開始を検出してもよい。
Therefore, the
<判定部2040によって実行される処理の詳細>
判定部2040は歩行開始足の判定を行う(S104)。歩行開始足の判定を行う方法は、利用するセンサの種類に依存する。
<Details of Processing Executed by
The
<<3軸加速度センサを用いる場合>>
判定部2040は、ユーザの進行方向に対する左右方向の加速度に基づいて歩行開始足の判定を行う。まず判定部2040は、3軸加速度センサのセンサ出力を用いて、ユーザの進行方向に対する左右方向の加速度を割り出す。そして、判定部2040は、割り出した左右方向の加速度の変化に基づいて、歩行開始足を判定する。
<< When using 3-axis acceleration sensor >>
The
前述したように、ユーザが右足で歩くと3軸加速度センサの位置が右方向に変化し、ユーザが左足で歩くと3軸加速度センサの位置が左方向に変化する。そのため、判定部2040は、歩行開始時に左右方向の加速度が左方向と右方向のどちらに変化したかを判定することで、歩行開始足を判定する。具体的には、判定部2040は、歩行開始時に左右方向の加速度が左方向に変化した場合には歩行開始足が左足であると判定し、歩行開始時に左右方向の加速度が右方向に変化した場合には歩行開始足が右足であると判定する。
As described above, when the user walks with the right foot, the position of the triaxial acceleration sensor changes to the right, and when the user walks with the left foot, the position of the triaxial acceleration sensor changes to the left. Therefore, the
前述した図9を用いて具体的に説明する。図9において、Y軸のプラス方向へ加速度が変化することは、左方向へ加速度が加わったことを表す。そのため歩行開始足が右足の場合を表す実線のグラフでは、加速度が最初に大きく変化する方向はマイナス方向(右方向)である。一方、歩行開始足が左足の場合を表す点線のグラフでは、加速度が最初に大きく変化する方向はプラス方向(左方向)である。そこで、判定部2040は、加速度が最初に大きく変化する方向を割り出し、その方向に対応する方の足が歩行開始足であると判定する。
This will be specifically described with reference to FIG. 9 described above. In FIG. 9, the fact that the acceleration changes in the plus direction of the Y axis means that the acceleration is applied to the left. Therefore, in the solid line graph representing the case where the walking start foot is the right foot, the direction in which the acceleration changes greatly first is the negative direction (right direction). On the other hand, in the dotted line graph representing the case where the walking start foot is the left foot, the direction in which the acceleration changes greatly first is the plus direction (left direction). Therefore, the
<<圧力センサを用いる場合>>
判定部2040は、この圧力センサのセンサ出力に基づいて、歩行開始足の判定を行う。前述したように、圧力センサを用いる場合、検出部2020は、各足の圧力センサのセンサ出力に有意な変化がない状態から、いずれかの足の圧力センサのセンサ出力がその足で歩いたことを示すように変化した場合に、より具体的には、圧力が無い状態からある状態に変化したのが左右何れが先であるかをもって、歩行開始足を判定する。もっとも、歩行が開始されたかどうかの判定は、数歩の歩行を検出したことで行うので、その数歩の歩行の最初の時期にさかのぼって上記変化が何れの足について起こったかを判定するのが好ましい。そこで判定部2040は、歩いたことを示すようにセンサ出力が変化した圧力センサに対応する足を、歩行開始足とする。ここで、「圧力センサに対応する足」は、その圧力センサが取り付けられている足や、その圧力センサが取り付けられている靴に対応する足を意味する。
<< When using pressure sensor >>
The
圧力センサを用いる方法には、左右の足それぞれに設置された圧力センサの出力が各足の動作に直接的に対応するため、歩行開始足の判定が容易であるという利点がある。 The method using the pressure sensor has an advantage in that the output of the pressure sensor installed on each of the left and right feet directly corresponds to the motion of each foot, and thus the walking start foot can be easily determined.
[実施形態2]
図10は、実施形態2に係る情報処理装置2000を例示するブロック図である。図10において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。以下で説明する点を除き、実施形態2の情報処理装置2000は、実施形態1の情報処理装置2000と同様の構成である。
[Embodiment 2]
FIG. 10 is a block diagram illustrating the
実施形態2の情報処理装置2000は、出力部2060をさらに有する。出力部2060は、歩行開始足を示す情報を出力する。
The
<ハードウエア構成例>
例えば実施形態2の情報処理装置2000のハードウエア構成は、実施形態1の情報処理装置2000と同様に、図5で表される。本実施形態において、前述したストレージ1080に記憶される各プログラムモジュールには、本実施形態で説明した各機能を実現するプログラムがさらに含まれる。
<Hardware configuration example>
For example, the hardware configuration of the
情報処理装置2000が図6に示すようにユーザ端末3000とサーバ4000とで実現される場合、出力部2060は、ユーザ端末3000に実装されてもよいし、サーバ4000に実装されてもよい。後者の場合、ユーザ端末3000は、サーバ4000に実装された出力部2060による指示に基づき、歩行開始足を示す情報を出力する。
When the
<処理の流れ>
図11は、実施形態2の情報処理装置2000によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。図11のフローチャートは、図7で示したS102及びS104に加え、S202を有する。S202において、出力部2060は、歩行開始足を示す情報を出力する。
<Process flow>
FIG. 11 is a flowchart illustrating the flow of processing executed by the
<出力部2060によって実行される処理の詳細>
出力部2060が判定部2040による判定結果として出力する情報の種類は様々である。例えば出力部2060は、歩行開始足を示す情報を表示画面10に表示するための情報を出力する。図12及び図13は、表示画面10に表示される情報を例示する図である。図12の場合、出力部2060は、表示画面10に、歩行開始足がどちらであったかを示すメッセージ(テキスト情報)を表示している。図13の場合、出力部2060は、表示画面10に、歩行開始足の変化を、足のマークを用いてグラフィカル情報として表示している。ここで、足のマークは歩行開始足を表している。また、左右方向が時間軸方向となっており、最も右に表示されている足のマークが直近の歩行開始足を表している。図13によれば、過去4回の歩行開始足がそれぞれ「左足、左足、右足、左足」であったことが分かり、歩行開始足が左足に偏っている傾向が見て取れる。
<Details of Processing Executed by
There are various types of information that the
また例えば、出力部2060は、歩行開始足を示す情報を音声で出力する。この情報は、「右足で歩行が開始されました」などといった音声メッセージなどである。例えば情報処理装置2000がスマートフォンに実装されており、ユーザがヘッドフォンを用いてそのスマートフォンで音楽を聴きながら歩いているとする。この場合、出力部2060は、そのヘッドフォンから前述の音声メッセージを出力する。
Further, for example, the
出力部2060は、歩行開始足を示す情報をリアルタイムで(ユーザが歩行を開始してすぐに)出力することが好適である。こうすることで、ユーザは歩行を開始してすぐに歩行開始足を把握することができる。ただし、出力部2060は、歩行開始足を表示画面10上に表示すればよく、必ずしもリアルタイムで表示する必要はない。
It is preferable that the
<作用・効果>
実施形態2の情報処理装置2000によれば、ユーザは出力部2060による出力を用いて、歩行開始足の偏りを容易に把握することができる。例えばユーザは、歩きながら自分の歩行開始足の偏りを確認し、その偏りを改善するために意識しながら歩行を行うといった改善を行えるようになる。
<Action / effect>
According to the
[実施形態3]
図14は、実施形態3に係る情報処理装置2000を例示するブロック図である。図14において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。以下で説明する点を除き、実施形態3の情報処理装置2000は、実施形態1又は実施形態2の情報処理装置2000と同様である。
[Third Embodiment]
FIG. 14 is a block diagram illustrating the
実施形態3の情報処理装置2000は、生成部2080をさらに有する。生成部2080は、ユーザの歩行開始足の偏りに関する統計情報を生成する。ここで、生成部2080は、判定部2040による判定の結果の履歴を用いてこの統計情報を生成する。以下、判定部2040による判定の結果の履歴を示す情報を、履歴情報と呼ぶ。
The
<ハードウエア構成例>
例えば実施形態3の情報処理装置2000のハードウエア構成は、実施形態1の情報処理装置2000と同様に、図5で表される。本実施形態において、前述したストレージ1080に記憶される各プログラムモジュールには、本実施形態で説明した各機能を実現するプログラムがさらに含まれる。また、ストレージ1080は、履歴情報を記憶してもよい。ただし履歴情報は、計算機1000の外部に設けられている記憶装置に記憶されてもよい。
<Hardware configuration example>
For example, the hardware configuration of the
なお、情報処理装置2000が図6に示すようにユーザ端末3000とサーバ4000とで実現される場合、生成部2080は、ユーザ端末3000に実装されてもよいし、サーバ4000に実装されてもよい。後者の場合、ユーザ端末3000は、サーバ4000から統計情報を取得する。その具体的な方法については後述する。
When the
<処理の流れ>
図15は、実施形態3の情報処理装置2000によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。生成部2080は履歴情報を取得する(S302)。生成部2080は履歴情報を用いて統計情報を生成する(S304)。
<Process flow>
FIG. 15 is a flowchart illustrating the flow of processing executed by the
<履歴情報の例>
図16は履歴情報をテーブル形式で例示する図である。図16のテーブルを履歴情報200と呼ぶ。履歴情報200は、履歴ID202、歩行開始足204、及び歩行開始時刻206という3つの列を有する。履歴ID202は履歴のIDを表す。歩行開始足204は歩行開始足を表す。歩行開始時刻206は、歩行が開始された時刻を表す。
<Example of history information>
FIG. 16 is a diagram illustrating the history information in a table format. The table in FIG. 16 is called
履歴情報は、情報処理装置2000の内部又は外部に設けられた記憶装置(例えばストレージ1080)に記憶される。情報処理装置2000の外部に設けられる記憶装置は、例えばネットワークを介して情報処理装置2000と通信可能に接続されている記憶装置(クラウドストレージなど)である。また、図6に示すように情報処理装置2000がユーザ端末3000及びサーバ4000で構成される場合、履歴情報は、サーバ4000が有する記憶装置に記憶されてもよい。
The history information is stored in a storage device (for example, the storage 1080) provided inside or outside the
<生成部2080によって実行される処理の詳細>
生成部2080は履歴情報を取得する(S302)。具体的には、生成部2080は、前述した履歴情報を記憶している記憶装置にアクセスして、履歴情報を取得する。なお、履歴情報が外部のサーバ等に記憶されている場合、生成部2080は、履歴情報の送信を要求するリクエストをそのサーバ等に送信することで、履歴情報を取得する。
<Details of Processing Executed by
The
生成部2080が取得する履歴情報は、記憶装置に記憶されている全ての履歴情報であってもよいし、一部の履歴情報であってもよい。後者の場合、生成部2080は、例えば歩行開始時刻が所定期間内(現在日時から1週間以内など)に含まれる履歴情報のみを取得する。この所定期間は、固定の値であってもよいし、ユーザが選択できる値であってもよい。前者の場合、この所定期間は、生成部2080を構成するプログラムモジュールにおいて予め設定されていてもよいし、ストレージ1080などの記憶装置に予め記憶されていてもよい。後者の場合、情報処理装置2000は、ユーザから所定期間を表す入力を受け付ける。
The history information acquired by the
生成部2080は、履歴情報を用いて統計情報を生成する(S304)。生成部2080が生成する統計情報は様々である。例えば生成部2080は、取得した履歴情報を用いて、合計の歩行回数、歩行開始足が右足である歩行の回数、及び歩行開始足が左足である歩行の回数をそれぞれ表す統計情報を生成する。例えば、20 回の歩行の内、歩行開始足が右足である歩行の回数は 15 回、歩行開始足が左足である歩行の回数は 5 回であるとする。この場合、生成部2080は、「合計の歩行回数= 20 回、歩行開始足が右足である歩行の回数= 15 回、歩行開始足が左足である歩行の回数= 5 回」であることを表す統計情報を生成する。
The
また例えば、生成部2080は、上述の統計情報において、歩行回数の代わりに、歩行回数の割合を示すようにしてもよい。例えば前述した、「歩行開始足が右足である歩行の回数は 15 回であり、歩行開始足が左足である歩行の回数は 5 回である」というケースの場合、生成部2080は、「合計の歩行回数= 20 回、歩行開始足が右足である歩行の割合= 75%、歩行開始足が左足である歩行の割合= 25%」であることを表す統計情報を生成する。
Further, for example, the
ここで生成部2080は、歩行開始時刻に基づいて履歴情報を所定期間毎に分けて統計情報を生成してもよい。例えば生成部2080は、日ごとの履歴情報を用いて、日ごとの統計情報を生成する。具体的には、生成部2080は、「4月20日に関する統計情報、4月19日に関する統計情報、・・・」のように、日ごとの統計情報を生成する。なお、この所定期間は1日には限定されず、1時間、1週間、又は1ヶ月などの様々な期間でよい。
Here, the
所定期間ごとの統計情報を生成することにより、ユーザは、所定期間ごとの歩行開始足の偏りを知ることができる。例えばユーザが歩行開始足の偏りの改善に取り組んでいる場合、ユーザは、所定期間、例えば1週間ごとの歩行足の偏りを見ることで、歩行開始足の偏りが改善傾向にあるかどうかを把握することができる。 By generating the statistical information for each predetermined period, the user can know the deviation of the walking start foot for each predetermined period. For example, if the user is working to improve the bias of the walking start foot, the user can see whether the bias of the walking start foot is improving by looking at the bias of the walking foot for a predetermined period, for example, every week. can do.
また、生成部2080は、歩行開始足に関する統計値を算出してもよい。例えば生成部2080は、所定期間ごとの各足の歩行回数や歩行回数の割合について、大きさを表す統計値(平均値、最大値、最小値、中央値、又は最頻値など)を算出する。具体的には、生成部2080は、「合計の歩行回数= 100 回、歩行開始足が左足である割合の平均値= 60%、歩行開始足が右足である割合の平均値= 40%」といった統計情報を生成する。
Further, the
また例えば、生成部2080は、所定期間ごとの各足の歩行回数又は歩行回数の割合について、ばらつきを表す統計値(分散など)を算出してもよい。具体的には、生成部2080は、「合計の歩行回数= 100 回、歩行開始足が左足である割合の平均値= 60%、歩行開始足が右足である割合の平均値= 40%」といった統計情報を生成する。
Further, for example, the
さらに生成部2080は、歩行開始足の偏りについて、統計的に有意な偏りがあるか否か(歩行足が右足である確率と左足である確率との間に有意差があるか否か)を判定し、その判定結果を示す統計情報を生成してもよい。また、情報処理装置2000は、歩行開始足に多少の偏りがあったとしても、統計的に有意な偏りがない場合は、「歩行足の偏りはない」という判定結果を示す統計情報を生成してもよい。
Further, the
<統計情報の出力方法>
情報処理装置2000がユーザに統計情報を提示する方法は様々である。例えば情報処理装置2000は、統計情報を表示画面10に表示する。図17は、歩行開始足の割合を示す統計情報が表示画面10に表示される様子を例示する図である。統計情報を表示画面10に表示する方法は、判定部2040による判定結果を表示画面10に表示する方法と同様である。また例えば、情報処理装置2000は、ユーザに対し、統計情報をメールなどで通知してもよい。
<How to output statistical information>
There are various methods by which the
情報処理装置2000による統計情報の提示は、ユーザの操作に応じて行われてもよいし、情報処理装置2000によって主体的に実行されてもよい。
The presentation of statistical information by the
ここで、情報処理装置2000がユーザ端末3000とサーバ4000とで実現されており、生成部2080がサーバ4000に実装されているとする。この場合、例えばサーバ4000は、ユーザ端末3000からのリクエストに応じて統計情報をユーザ端末3000へ送信したり、ユーザ端末3000に対して統計情報をプッシュ配信したりする。
Here, it is assumed that the
<作用・効果>
本実施形態によれば、歩行開始足に関する履歴を用いることで、ユーザが、歩行開始足の偏りを詳しく把握できる。よって、ユーザが、歩行開始足の偏りの改善をより積極的かつ効率的に行えるようになる。
<Action / effect>
According to the present embodiment, by using the history regarding the walking start foot, the user can grasp the deviation of the walking start foot in detail. Therefore, the user can more positively and efficiently improve the bias of the walking start foot.
ここで、歩行開始足に多少の偏りがあったとしても、統計的に有意な偏りがない場合には、その偏りがユーザの健康に影響を及ぼす可能性が小さいとも考えられる。前述したように、ユーザに対して歩行開始足の偏りが統計的に有意な偏りであるか否かを加味した統計情報を提示すれば、ユーザは、歩行開始足の偏りの改善に取り組むか否かをより適切に判断できるようになる。 Here, even if there is some deviation in the walking start foot, if there is no statistically significant deviation, it is considered that the deviation is less likely to affect the health of the user. As described above, if the user is presented with the statistical information in consideration of whether or not the bias of the walking start foot is a statistically significant bias, the user determines whether or not to tackle the bias of the walking start foot. You will be able to judge more appropriately.
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, these are merely examples of the present invention, and various configurations other than the above may be adopted.
<1>ユーザの歩行の開始を検出する検出手段と、
前記開始の検出が行われたユーザの歩行が左足と右足のどちらで開始されたかを判定する判定手段と、
を有する情報処理装置。
<2>前記検出手段は、ユーザが身につけている3軸加速度センサによって検出された、鉛直方向又は前記ユーザの進行方向における前後方向の加速度を用いて歩行の開始を検出し、
前記判定手段は、前記ユーザの進行方向に対する左右方向の加速度を用いて、前記開始の検出が行われたユーザの歩行が左足と右足のどちらで開始されたかを判定する、
<1>に記載の情報処理装置。
<3>前記検出手段は、前記ユーザによる所定の歩数以上の歩行を検出した場合に、そのユーザの歩行が開始されたと判定する、<1>又は<2>に記載の情報処理装置。
<4> 前記判定手段による判定結果を出力する判定結果出力手段を有する、
<1>乃至<3>いずれか一つに記載の情報処理装置。
<5> 前記判定手段による判定の結果の履歴を用いて、前記ユーザが歩行を開始する足の偏りに関する統計情報を生成する生成手段を有する、
<1>乃至<4>いずれか一つに記載の情報処理装置。
<6> 前記統計情報を出力する統計情報出力手段を有する、
<5>に記載の情報処理装置。
<7> コンピュータによって実行される、ユーザの歩行の判定方法であって、
ユーザの歩行の開始を検出する検出ステップと、
前記開始の検出が行われたユーザの歩行が左足と右足のどちらで開始されたかを判定する判定ステップと、
を有する歩行の判定方法。
<8> 前記検出ステップは、ユーザが身につけている3軸加速度センサによって検出された、鉛直方向又は前記ユーザの進行方向における前後方向の加速度を用いて歩行の開始を検出し、
前記判定ステップは、前記ユーザの進行方向に対する左右方向の加速度を用いて、前記開始の検出が行われたユーザの歩行が左足と右足のどちらで開始されたかを判定する、
<7>に記載の歩行の判定方法。
<9> 前記検出ステップは、前記ユーザによる所定の歩数以上の歩行を検出した場合に、そのユーザの歩行が開始されたと判定する、<7>又は<8>に記載の歩行の判定方法。
<10> 前記判定ステップによる判定結果を出力する検出結果出力ステップを有する、
<7>乃至<9>いずれか一つに記載の歩行の判定方法。
<11> 前記判定ステップによる判定の結果の履歴を用いて、前記ユーザが歩行を開始する足の偏りに関する統計情報を生成する生成ステップを有する<7>乃至<10>いずれか一つに記載の歩行の判定方法。
<12> 前記統計情報を出力する統計情報出力ステップを有する、
<11>に記載の歩行の判定方法。
<13> <7>乃至<12>いずれか一つに記載の歩行の判定方法をコンピュータに実行させるプログラム。
<1> Detection means for detecting the start of walking of the user,
Determination means for determining which of the left foot and the right foot the user's walking in which the start is detected is started;
Information processing device having a.
<2> The detection unit detects the start of walking by using the acceleration in the front-rear direction in the vertical direction or the traveling direction of the user, which is detected by the triaxial acceleration sensor worn by the user,
The determination means determines whether the user's gait for which the detection of the start is performed is started by the left foot or the right foot, by using the acceleration in the left-right direction with respect to the traveling direction of the user,
The information processing device according to <1>.
<3> The information processing apparatus according to <1> or <2>, wherein the detecting unit determines that the walking of the user is started, when the walking of the user by a predetermined number of steps or more is detected.
<4> There is a determination result output unit that outputs the determination result by the determination unit,
The information processing apparatus according to any one of <1> to <3>.
<5> There is a generating unit that generates statistical information regarding the bias of the foot at which the user starts walking by using the history of the determination result by the determining unit.
The information processing device according to any one of <1> to <4>.
<6> Having statistical information output means for outputting the statistical information,
The information processing device according to <5>.
<7> A method for determining a user's walking, which is executed by a computer,
A detection step of detecting the start of walking of the user,
A determination step of determining whether the walking of the user for which the detection of the start is started is started on the left foot or the right foot;
A method for determining a gait having.
<8> The detection step detects the start of walking by using the acceleration in the front-rear direction in the vertical direction or the traveling direction of the user, which is detected by the triaxial acceleration sensor worn by the user,
The determining step determines whether the walking of the user whose start has been detected is started by the left foot or the right foot by using the acceleration in the lateral direction with respect to the traveling direction of the user,
The walking determination method according to <7>.
<9> The walking determination method according to <7> or <8>, wherein the detection step determines that the walking of the user is started when the walking of the user by a predetermined number of steps or more is detected.
<10> There is a detection result output step of outputting the determination result of the determination step,
<7> to <9> The walking determination method according to any one of the above.
<11> The method according to any one of <7> to <10>, further including a generation step of generating statistical information regarding a bias of a foot at which the user starts walking by using a history of results of the determination in the determination step. How to judge walking.
<12> There is a statistical information output step of outputting the statistical information,
The walking determination method according to <11>.
<13> A program that causes a computer to execute the walking determination method according to any one of <7> to <12>.
10 表示画面
20 センサ
200 履歴情報
202 履歴ID
204 歩行開始足
206 歩行開始時刻
1000 計算機
1020 バス
1040 プロセッサ
1060 メモリ
1080 ストレージ
1100 入出力インタフェース
2000 情報処理装置
2020 検出部
2040 判定部
2060 出力部
2080 生成部
3000 ユーザ端末
4000 サーバ
10
204 walking
Claims (6)
前記開始の検出が行われたユーザの歩行が左足と右足のどちらで開始されたかを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定の結果の履歴を用いて、前記ユーザが歩行を開始する足が左足と右足のどちらに偏っているかに関する統計情報を生成する生成手段と、
を有し、
前記検出手段は、ユーザが身につけている3軸加速度センサによって検出された、鉛直方向又は前記ユーザの進行方向における前後方向の加速度を用いて歩行の開始を検出し、
前記判定手段は、前記ユーザの進行方向に対する左右方向の加速度を用いて、前記開始の検出が行われたユーザの歩行が左足と右足のどちらで開始されたかを判定し、
前記統計情報は、左足で開始された歩行と右足で開始された歩行の回数又は割合を示す、情報処理装置。 Detection means for detecting the start of walking of the user,
Determination means for determining which of the left foot and the right foot the user's walking in which the start is detected is started;
Using the history of the result of the determination by the determination unit, a generation unit that generates statistical information regarding which of the left foot and the right foot the foot on which the user starts walking is biased ,
Have a,
The detection means detects the start of walking by using the acceleration in the front-rear direction in the vertical direction or the traveling direction of the user, which is detected by a triaxial acceleration sensor worn by the user,
The determining means determines whether the user's walking in which the detection of the start is performed is started by the left foot or the right foot by using the acceleration in the left-right direction with respect to the traveling direction of the user,
The information processing device , wherein the statistical information indicates the number of times or the ratio of walking started with the left foot and walking with the right foot .
ユーザの歩行の開始を検出する検出ステップと、
前記開始の検出が行われたユーザの歩行が左足と右足のどちらで開始されたかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定の結果の履歴を用いて、前記ユーザが歩行を開始する足が左足と右足のどちらに偏っているかに関する統計情報を生成する生成ステップと、
を有し、
前記検出ステップにおいて、ユーザが身につけている3軸加速度センサによって検出された、鉛直方向又は前記ユーザの進行方向における前後方向の加速度を用いて歩行の開始を検出し、
前記判定ステップにおいて、前記ユーザの進行方向に対する左右方向の加速度を用いて、前記開始の検出が行われたユーザの歩行が左足と右足のどちらで開始されたかを判定し、
前記統計情報は、左足で開始された歩行と右足で開始された歩行の回数又は割合を示す、歩行の判定方法。 A method for determining a user's gait executed by a computer, comprising:
A detection step of detecting the start of walking of the user,
A determination step of determining whether the walking of the user for which the detection of the start is started is started on the left foot or the right foot;
Using the history of the results of the determination by the determination step, a generation step of generating statistical information regarding which of the left foot and the right foot the foot on which the user starts walking is biased ,
Have a,
In the detection step, the start of walking is detected by using the acceleration in the front-rear direction in the vertical direction or the traveling direction of the user, which is detected by the triaxial acceleration sensor worn by the user,
In the determination step, using the acceleration in the left-right direction with respect to the traveling direction of the user, it is determined whether the walking of the user whose start is detected is started by the left foot or the right foot,
The statistical information is a gait determination method that indicates the number or ratio of gait started with the left foot and gait started with the right foot .
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