JP7235260B2 - 歩行・足部評価システム、端末装置、歩行・足部評価方法、及び歩行・足部評価プログラム - Google Patents
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Description
図1は本発明の一実施形態にかかるシステムの構成例を示す図である。図1において、ユーザが使用する靴1(左右)には計測デバイス(靴デバイス)2が設けられており、センサ部21で検出された信号のデータは通信部22を介し、Bluetooth(登録商標)、無線LAN(Local Area Network)等の無線通信手段によりスマートフォン、タブレット、PC(Personal Computer)等の情報端末3に送信されるようになっている。計測デバイス2から情報端末3へのデータ送信間隔は、例えば、10ms(ミリ秒、100Hz)である。センサ部21は、例えば、インソール(中敷き)型の基材211に複数(図示の例では片足に7個)の圧力センサ212が設けられている。なお、圧力センサ以外に、剪断力(摩擦力)センサ、加速度センサ、温度センサ、湿度センサ等が設けられるようにしてもよい。更に、インソールには、情報端末3側からの制御により、色が変化する機構(視覚刺激を与える機構)や素材が変形したり硬さが変化したりする機構(触覚刺激を与える機構)が設けられることで、ユーザに対して歩行や足部の状態がフィードバックされるようにしてもよい。また、通信部22は、GPS(Global Positioning System)等による位置データも送信する機能を備えている。位置データは、計測デバイス2からに代え、情報端末3から取得されるようにしてもよい。
立脚期データ解析部504は、立脚歩行時に取得された計測データ526を解析し、歩行処理後データ527を生成する。すなわち、立脚期データ解析部504は、ヒトの歩行動作を表す波形データから立脚期・遊脚期などの歩行イベント(ヒトの歩行動作はある一方の足を見たときにその足が地面に接地した状態の立脚期と地面から離床した状態の遊脚期に分けられる)を自動検知し、ヒトの歩行動作に関連する数値を取得する。
(a)歩行一定期間の波形データ全体のうち最も高い圧力値(トップ最大値)を示すセンサを特定し、そのセンサからの波形データの複数の最大値がいずれもトップ最大値を基準として80%以上の値を示すこと
(b)1立脚期の長さが1200ms未満であること
静止立位データ解析部505は、立位姿勢が一定期間維持された際に取得された計測データ526を解析し、静止立位処理後データ528を生成する。
前足部局所荷重評価部508は、歩行処理後データ527に基づいて前足部の局所的荷重の有無、ひいては胼胝や魚の目等の異常発生の可能性がないか評価を行う。
回内足・回外足評価部509は、歩行処理後データ527に基づいて回内足・回外足の異常がないか評価を行う。
回内足・回外足評価部509によって、724人について回内足・回外足の異常を評価した結果、88%乃至90%の精度で評価することができた。
複数歩バランス評価部510は、歩行処理後データ527に基づいて複数歩バランスを評価する。
立脚時間評価部511は、歩行処理後データ527に基づいて立脚時間を評価する。
両脚支持割合評価部512は、歩行処理後データ527に基づいて両脚支持割合を評価する。
左右差評価部513は、静止立位処理後データ528に基づいて静止立位の状態における左右差を評価する。
足部アーチ評価部514は、静止立位処理後データ528に基づいて静止立位の状態における足部アーチの形成状態を評価し、ひいては扁平足発生の可能性がないかを評価する。
足部アーチ評価部514によって、724人について扁平足を評価した結果、91.5%の精度で評価することができた。
図28は母趾接地評価部517の処理例を示すフローチャートである。図28において、母趾接地評価部517は、歩行処理後データ527より左足4番センサ:前足部2最大圧力値平均と、右足4番センサ:前足部2最大圧力値平均を参照する(ステップS341)。
総合評価部515は、前足部局所荷重評価部508、回内足・回外足評価部509、複数歩バランス評価部510、立脚時間評価部511、両脚支持割合評価部512、左右差評価部513、足部アーチ評価部514による評価結果と、母趾接地評価部517による評価結果と、ライフログデータ524とを参照し、ユーザ毎の総合評価を行う。
総合分析部516は、上述した処理により得られたデータとその他の追加的なデータに基づき、歩行動作・日常生活活動データの総合分析を行う。追加的なデータとしては、ユーザデータ522や靴データ523やライフログデータ524がある。「1日の予定」「目的地」等はユーザの手入力およびユーザが利用する任意のスケジュール機能やカレンダー機能を持つインターネットサービスに記録された情報を取得するなどして利用する。「移動距離」「歩数」「平均歩行速度」「最多位置情報(GPS)」等は情報端末3またはユーザが利用する任意のウェアラブル情報端末から取得され、また取得情報から計算されて記録される。「靴メーカー型番」等はユーザの手入力や靴製品バーコードの読み取り等により情報取得が行われる。また、靴購入後1週間~1カ月などに「靴擦れ有無」「靴擦れ部位」「胼胝有無」「胼胝部位」「痛み有無」「痛み部位」「圧迫有無」「圧迫部位」等の情報がユーザにより入力される。
総合評価部515による総合評価までの処理を、蓄積しているすべてのユーザの歩行処理後データ527に対して行い、総合分析部516はクラスタリングを行うことで類似傾向のグループを分けることができる。総合分析部516は、その結果を、本システムのユーザに対し、属しているグループの全体に占める割合(多さ少なさ)や良好なグループの総合評価指標分布に対する距離として示すことができる。このフィードバックには、図30に示されたようなレーダーチャートを利用することができる。
総合分析部516は、他の分析結果のフィードバックとともに、あるいは個別の要求に応じて、ユーザに相応しい靴の候補を提示する。
総合分析部516は、例えば、次のような手順で靴の使用による足部異常を予測する。
以上説明したように、本実施形態によれば、ユーザの日常生活中における足部・歩行データの経時的変化を捉えられ、複数のユーザのデータが統一的に収集され、適切な分析・評価が行われる。より具体的には、
・足部状態や歩行機能の個人内比較だけでなく、他者データも交えた個人間比較による評価・予測が可能である。
・疾患や障害の兆候の予測による歩行の最適化(足部の痛み等の最適化)が実現可能である。
・日常生活中でユーザ自身の健康管理や靴選択に繋がる。
・子どもから高齢者まで、全ての年代層が対象となることから、子どもの発達・成長記録として経年データの分析が可能である。
2 計測デバイス
21 センサ部
211 基材
212 圧力センサ
22 通信部
3 情報端末
4 ネットワーク
5 サーバ装置
501 基本データ入力部
502 計測データ受信部
503 データ解析部
504 立脚期データ解析部
505 静止立位データ解析部
506 ライフログ書込部
507 評価部
508 前足部局所荷重評価部
509 回内足・回外足評価部
510 複数歩バランス評価部
511 立脚時間評価部
512 両脚支持割合評価部
513 左右差評価部
514 足部アーチ評価部
515 総合評価部
516 総合分析部
517 母趾接地評価部
521 データベース
522 ユーザデータ
523 靴データ
524 ライフログデータ
525 位置データ
526 計測データ
527 歩行処理後データ
528 静止立位処理後データ
6 管理端末
Claims (10)
- 靴に設けられたセンサからユーザの足部に関する計測データを取得するデータ取得部と、
複数のユーザの前記計測データを解析して、立脚歩行時に取得された前記計測データに基づく歩行処理後データを含む評価データを生成する解析部と、
前記複数のユーザの前記評価データと、分析対象となるユーザの前記評価データとを比較して、前記分析対象となるユーザの足部の状態を分析した第1の分析結果を少なくとも含む分析結果を得る分析部と、
を有する、歩行・足部評価システムであって、
前記第1の分析結果は、前記分析対象となるユーザの将来の足部の異常を予測する分析結果を含み、
前記分析部は、前記分析対象となるユーザの現在の足部状態に類似している足部状態を持ち、かつ行動量が近い他のユーザが、類似時点より後の時点でどのような足部状態に遷移したかを特定することにより、前記分析対象となるユーザの将来の足部の異常を予測する、歩行・足部評価システム。 - 前記解析部は、前記計測データを解析して、足が地面に接地した状態の立脚期と地面から離床した状態の遊脚期とを検知し、前記立脚期における歩行動作に関連するデータである前記歩行処理後データを取得する、請求項1に記載の歩行・足部評価システム。
- 前記第1の分析結果は、前記複数のユーザの前記評価データをクラスタリング処理して複数のグループに分類し、前記分析対象となるユーザが属しているグループの相対的な位置を示す分析結果を含む、請求項1又は2に記載の歩行・足部評価システム。
- 前記解析部は、複数のユーザの前記計測データを解析して、立位姿勢が一定時間維持された際に取得された前記計測データに基づく静止立位処理後データをさらに含む前記評価データを生成する、請求項1又は2に記載の歩行・足部評価システム。
- 前記第1の分析結果は、前記分析対象となるユーザに推奨される靴及び/若しくは補助装具の候補を提案する分析結果を含み、
前記分析部は、前記分析対象となるユーザに対して、前記足部の状態が類似する他のユーザであって、その後に障害が発生していない他のユーザが履いていた靴及び/若しくは補助装具を提案する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の歩行・足部評価システム。 - 前記分析結果は、更に前記分析対象となるユーザのみの前記評価データに基づく第2の分析結果を含み、前記分析部は前記分析対象となるユーザに対して第1又は第2の分析結果を選択的に提供する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の歩行・足部評価システム。
- 前記歩行処理後データは、前記計測データから立脚期及び遊脚期を含む歩行イベントを自動検知し、一歩行毎の波形データを切り出すことによって取得される、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の歩行・足部評価システム。
- 靴に設けられたセンサから分析対象であるユーザの足部に関する計測データを受信し、前記計測データをサーバ装置に送信し、前記サーバ装置は、複数のユーザの前記計測データを解析して、立脚歩行時に取得された前記計測データに基づく歩行処理後データを含む評価データを生成すると共に、前記複数のユーザの前記評価データと前記分析対象となるユーザの前記評価データとの比較に基づく第1の分析結果及び前記分析対象となるユーザのみの前記評価データに基づく第2の分析結果を記憶し、前記サーバ装置から前記分析対象であるユーザの足部の状態を分析した分析結果を受信すると共に前記分析結果を表示する端末装置であって、
前記サーバ装置に対して前記分析対象であるユーザが第1の分析結果の要求を送信したとき、前記サーバ装置から第1の分析結果を受信し選択的に第1の分析結果を表示し、
前記第1の分析結果は、前記分析対象となるユーザの将来の足部の異常を予測する分析結果を含み、
前記サーバ装置は、前記分析対象となるユーザの現在の足部状態に類似している足部状態を持ち、かつ行動量が近い他のユーザが、類似時点より後の時点でどのような足部状態に遷移したかを特定することにより、前記分析対象となるユーザの将来の足部の異常を予測する、端末装置。 - 靴に設けられたセンサからユーザの足部に関する計測データを取得する処理と、
複数のユーザの前記計測データを解析して、立脚歩行時に取得された前記計測データに基づく歩行処理後データを含む評価データを生成する処理と、
前記複数のユーザの前記評価データと、分析対象となるユーザの前記評価データとを比較して、前記分析対象となるユーザの足部の状態を分析した分析結果を得る分析処理と、
をコンピュータが実行する、歩行・足部評価方法であって、
前記分析結果は、前記分析対象となるユーザの将来の足部の異常を予測する分析結果を含み、
前記分析処理は、前記分析対象となるユーザの現在の足部状態に類似している足部状態を持ち、かつ行動量が近い他のユーザが、類似時点より後の時点でどのような足部状態に遷移したかを特定することにより、前記分析対象となるユーザの将来の足部の異常を予測する、歩行・足部評価方法。 - 靴に設けられたセンサからユーザの足部に関する計測データを取得する処理と、
複数のユーザの前記計測データを解析して、立脚歩行時に取得された前記計測データに基づく歩行処理後データを含む評価データを生成する処理と、
前記複数のユーザの前記評価データと、分析対象となるユーザの前記評価データとを比較して、前記分析対象となるユーザの足部の状態を分析した分析結果を得る分析処理と、
をコンピュータに実行させる、歩行・足部評価プログラムであって、
前記分析結果は、前記分析対象となるユーザの将来の足部の異常を予測する分析結果を含み、
前記分析処理は、前記分析対象となるユーザの現在の足部状態に類似している足部状態を持ち、かつ行動量が近い他のユーザが、類似時点より後の時点でどのような足部状態に遷移したかを特定することにより、前記分析対象となるユーザの将来の足部の異常を予測する、歩行・足部評価プログラム。
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