WO2020202714A1 - 対象者の運動状態観測システム - Google Patents

対象者の運動状態観測システム Download PDF

Info

Publication number
WO2020202714A1
WO2020202714A1 PCT/JP2020/001902 JP2020001902W WO2020202714A1 WO 2020202714 A1 WO2020202714 A1 WO 2020202714A1 JP 2020001902 W JP2020001902 W JP 2020001902W WO 2020202714 A1 WO2020202714 A1 WO 2020202714A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
leg
subject
period
motion state
displayed
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/001902
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
亜由美 本木
平田　崇
遠藤　洋介
光司 大畑
Original Assignee
本田技研工業株式会社
国立大学法人京都大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社, 国立大学法人京都大学 filed Critical 本田技研工業株式会社
Priority to JP2021511129A priority Critical patent/JP7097030B2/ja
Publication of WO2020202714A1 publication Critical patent/WO2020202714A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about

Definitions

  • the present invention relates to a system for observing a moving state such as walking of a subject.
  • the operation adjustment (assistance) of the auxiliary device is appropriately performed for each subject. It is necessary to adjust the magnitude of the auxiliary force generated by the device, the change pattern of the auxiliary force, or the adjustment parameters such as the generation timing of the auxiliary force).
  • Patent Document 1 As a technique for adjusting such motion, conventionally, as seen in Patent Document 1, for example, a therapist such as a clinician observes a subject's movement (walking movement) and based on the observation result. , A system is known in which the operation of the auxiliary device can be adjusted via the GUI.
  • a rehabilitation policy for the subject a policy for which exercise of the subject should be improved and how
  • the formulation is generally based on the observation result of the exercise of the subject. ..
  • a person concerned with the subject such as a therapist
  • the person concerned is usually the target.
  • characteristic events to be improved by the auxiliary device or rehabilitation are identified from the observation results of the movements of the subject.
  • the therapist decides how to adjust the operation of the auxiliary device used by the subject according to the identified characteristic event, or formulates a rehabilitation policy for the subject.
  • the identification of the characteristic event of the subject's movement is generally highly dependent on the therapist's experience or knowledge, and tends to vary depending on the therapist.
  • variations in the operation adjustment of the auxiliary device and variations in the rehabilitation policy are likely to occur.
  • it is likely that the operation adjustment of the auxiliary device and the rehabilitation policy are not appropriate for the target person.
  • the present invention has been made in view of this background, and provides an exercise state observation system capable of presenting observation information of movements of a subject moving a limb in a form that can be easily used by a person concerned such as a therapist.
  • the purpose is to provide an exercise state observation system capable of presenting observation information of movements of a subject moving a limb in a form that can be easily used by a person concerned such as a therapist. The purpose.
  • the motion state observation system of the subject of the present invention includes a detector that detects the amount of motion state of the subject that changes according to the movement of the limbs of the subject in order to achieve the above object.
  • a shooting device capable of shooting a moving image of the target person and While the subject is performing a predetermined exercise to move his / her limbs, the time of the detected value of the amount of exercise state detected by the detector and the moving image of the exercise of the subject captured by the photographing device are timed.
  • a data acquisition unit that acquires and stores information in association with information, Based on the stored moving image and time information, a phase division time specifying unit for specifying a plurality of phase division times for dividing the predetermined movement into a plurality of phases, and a phase division time specifying unit.
  • Characteristic events relating to changes in the amount of exercise state in each period of one or more phases of the plurality of phases classified by the specified phase division time are based on at least the detected value of the amount of exercise state in the period.
  • Characteristic event identification part to identify It is characterized by including an observation result information output unit that outputs observation result information including at least information indicating the content of the specified characteristic event or the evaluation result of the characteristic event (first invention).
  • the period of a certain phase (for example, for example) of the predetermined exercise of the subject when the subject has a problem that the limb becomes difficult to move due to paralysis or the like, the period of a certain phase (for example, for example) of the predetermined exercise of the subject. It was found that during the period when the limb with a defect is in a specific motor state, etc.), an event in which a certain amount of motor state of the subject exhibits a characteristic change is likely to occur.
  • the present invention was configured as described above.
  • the required phase can be preferably performed by specifying the phase division time based on the moving image showing the actual movement of each part of the target person when the target person is performing the predetermined exercise. It is possible to specify the phase division time that can be divided with high reliability.
  • the characteristic event identification unit uses the detected value of the detected value of the exercise state amount that appropriately matches the period of each phase to perform the characteristic event in each period of one or more phases. It is possible to identify characteristic events. As a result, it becomes possible to identify highly reliable characteristic events for each phase.
  • the observation result information output unit outputs the observation result information including at least the content of the characteristic event specified in this way or the information indicating the evaluation result of the characteristic event.
  • the first invention it is possible to present the observation information of the movement of the subject to move the limbs in a form that can be easily used by the therapist and other related parties.
  • the photographing device, the phase division time identification unit, the feature event identification unit, and the observation result information output unit are provided in the mobile terminal (second invention).
  • the motion state observation system of the present invention can be easily and compactly configured by using a smartphone, a tablet terminal, or the like, and the convenience of the motion state observation system can be enhanced. ..
  • the predetermined movement is the walking movement of the subject
  • the phase division time is set from one of the ground contact state and the takeoff state of each leg of the subject. It is preferably the time of switching to the other state (third invention).
  • the amount of exercise state is one or more of the hip joint, the knee joint and the ankle joint of the subject's leg. It is preferable to include at least the amount of displacement of the joint of (4th invention).
  • the observation result information output unit includes a display, and is extracted from the moving image and the moving image within the period of the phase corresponding to the specified feature event. At least one of the captured image to be displayed, which is one of one or more still images, and the waveform graph showing the change in the detected value of the exercise state amount during the period of the phase, is the observation result information. It is preferable that it is configured so that it can be displayed on the display as a component (fifth invention).
  • the observation result information output unit is configured so that the display target photographed image and the waveform graph can be simultaneously displayed on the display, and the display target photographed image and the display target photographed image and the said.
  • the waveform graph and the waveform graph are displayed on the display at the same time, information indicating which time of the waveform graph the displayed image to be displayed corresponds to is superimposed on the display portion of the waveform graph. It is preferably configured so that it can be displayed (sixth invention).
  • the observation result information to be displayed on the display includes the display target captured image.
  • the observation result information output unit is adjacent to each other at least on the leg related to the characteristic event among both legs of the target person included in the display target shooting image. It is preferable that the image showing the line segment connecting the joints is superimposed on the captured image to be displayed and displayed on the display (7th invention).
  • auxiliary device operation adjusting unit that determines the adjustment amount of the parameter for adjustment at least according to the content of the specified characteristic event or the evaluation result of the characteristic event (8th invention).
  • the therapist and other related parties can easily adjust the operation of the auxiliary device corresponding to the specified characteristic event.
  • the detector is preferably a detector provided in the auxiliary device (9th invention).
  • the detector provided in the auxiliary device can be used as the detector.
  • the auxiliary device operation adjusting unit sets a predetermined target value of an index parameter defined according to a change in the exercise state amount during the period of the phase in which the characteristic event is specified.
  • the policy of motion adjustment of the auxiliary device or the amount of parameter adjustment for the motion adjustment so as to approach the value or to bring the change pattern of the motion state amount closer to a predetermined target change pattern during the period of the phase. It is preferable that it is configured to determine (10th invention).
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration related to control processing of the motion state observation system and the auxiliary device shown in FIG.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a waveform graph of the detected value of the hip joint rotation angle during walking exercise of a healthy subject
  • FIG. 4B is a diagram illustrating a plurality of sampled images (still images) during walking exercise of the subject.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a waveform graph of a first example of a detected value of a hip joint rotation angle during a walking exercise of a subject having a defect in one leg
  • FIG. 5B is a diagram showing the subject's walking during the period T1 shown in FIG. 5A.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating a waveform graph of a second example of the detected value of the hip joint rotation angle during walking exercise of a subject having a defect in one leg
  • FIG. 6B is a diagram showing the subject's walking during the period T2 shown in FIG. 6A.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating a waveform graph of a third example of the detected value of the hip joint rotation angle during walking exercise of a subject having a defect in one leg
  • FIG. 7B is a diagram showing the subject's walking during the period T2 shown in FIG. 7A.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating a waveform graph of a fourth example of the detected value of the hip joint rotation angle during walking exercise of a subject having a defect in one leg
  • FIG. 8B is a diagram showing the subject's walking during the period T3 shown in FIG. 8A.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating a waveform graph of a third example of the detected value of the hip joint rotation angle during walking exercise of a subject having a defect in one leg
  • FIG. 8B is a diagram showing the subject'
  • FIG. 9A is a diagram illustrating a waveform graph of a fifth example of the detected value of the hip joint rotation angle during walking exercise of a subject having a defect in one leg
  • FIG. 9B is a diagram showing the subject's walking during the period T4 shown in FIG. 9A.
  • the figure which illustrates a plurality of sampled images (still image) at the time of exercise.
  • the motion state observation system of the present embodiment includes an auxiliary device 1 that assists a walking motion as an example of a predetermined motion of the subject P, and an external processing device 20.
  • auxiliary device 1 that assists a walking motion as an example of a predetermined motion of the subject P
  • external processing device 20 an external processing device 20.
  • “left” and “right” mean the left side and the right side when facing the front of the subject P, respectively, unless otherwise specified.
  • L is added to the reference code of the component on the left side of the subject P
  • R is added to the reference code of the component on the right side.
  • the additions of "L” and "R” are omitted.
  • the assisting device 1 imparts an assisting force to the thigh of the leg, for example, to assist the flexion motion or the extension motion of at least one leg of the left and right legs in the walking motion of the subject P at the hip joint. It is a device configured to be capable.
  • the leg of the subject P corresponds to the limb in the present invention.
  • each leg is a state in which the thigh portion of the leg is tilted backward with respect to the trunk axis of the upper body of the subject P due to the displacement motion of the hip joint of the leg (for example, FIG. 1).
  • This is an operation of rotationally shifting the upper body in the pitch direction so that the thigh of the leg on the right side of the subject P is tilted).
  • the auxiliary device 1 is a device attached to the subject P.
  • the auxiliary device 1 is attached to the waist portion via an appropriate attachment member 2 such as a belt in a state of being in contact with the back surface of the waist portion of the target person P, and the target from the waist support member 3.
  • a pair of left and right upper body side frames 4L, 4R extending to the lateral positions of the left and right hip joints of the person P (specifically, the left side position of the left hip joint portion and the right side position of the right hip joint portion).
  • the belts are in contact with the actuators 5L and 5R attached to the tips of the left and right upper body side frames 4L and 4R, respectively, and the front portion of the left and right legs of the subject P near the lower part of the thigh.
  • the leg side that connects the leg rest members 7L and 7R attached to the thigh via appropriate mounting members 6L and 6R, and the left and right actuators 5L and 5R and the leg rest members 7L and 7R, respectively. It is equipped with frames 8L and 8R.
  • Each actuator 5 is a rotary actuator, and is composed of, for example, an electric motor.
  • the leg side frame 8 can rotate in the pitch direction with respect to the upper body side frame 4 on the same side as the leg joint flexes or extends on the same side (left side or right side) as itself. At the same time, it is connected to the leg-side frame 8 so that the rotational driving force in the pitch direction can be appropriately output to the leg-side frame 8.
  • the power transmission path between each actuator 5 and the leg-side frame 8 may include a power transmission element such as a speed reducer or a clutch mechanism.
  • the lower end portion of the leg side frame 8 is fixed to the leg pad member 7. Therefore, by outputting the rotational driving force from each actuator 5 to the leg-side frame 8, the rotational driving force is the same as that of the actuator 5 via the leg-side frame 8 and the leg rest member 7 or the mounting member 6. It is designed to be transmitted to the thigh of the side leg. As a result, it is possible to apply an auxiliary force for assisting the flexion or extension motion of each leg of the subject P to the thigh of the leg from the actuator 5 on the same side as the leg. ..
  • the auxiliary device 1 further has angle detectors 10L and 10R as an example of a detector for detecting the amount of motion state of the subject P, and a function of controlling the operation of each actuator 5. It includes a control device 11.
  • each angle detector 10 detects the rotation angle of the leg side frame 8 with respect to the left and right upper body side frames 4 in the pitch direction as indicating the hip joint rotation angle of each of the left and right legs of the subject P.
  • the angle detector 10 may be composed of, for example, a rotary encoder, a resolver, a potentiometer, or the like.
  • the control device 11 is composed of an electronic circuit unit including, for example, a microcomputer, a memory, an interface circuit, a communication circuit, etc., and is mounted on an appropriate place of the auxiliary device 1, for example, the waist support member 3.
  • the detection signal of each angle detector 10 is input to the control device 11. Further, the control device 11 can perform wireless communication with the external processing device 20.
  • control device 11 can control the operation of each actuator 5 by the function realized by the mounted hardware configuration and / or the program (software configuration). Further, the control device 11 can transmit the detection data by each angle detector 10 to the external processing device 20.
  • the power supply power of the control device 11 and each actuator 5 is supplied from an appropriate place of the auxiliary device 1, for example, a capacitor (not shown) such as a battery mounted on the waist support member 3.
  • the external processing device 20 is a terminal device used by a person related to the target person P such as a therapist, and is composed of a mobile terminal such as a smartphone, a tablet terminal, or a mobile personal computer. As shown in FIGS. 1 and 2, the external processing device 20 includes a camera 21 as a photographing device capable of photographing a moving image, and a display 22 such as a liquid crystal display. Further, as shown in FIG. 2, the external processing device 20 is equipped with a control device 23 capable of controlling the operation of the camera 21 and the display 22.
  • the control device 23 is composed of an electronic circuit unit including, for example, a microcomputer, a memory, an interface circuit, a communication circuit, and the like, and can perform wireless communication with the control device 11 of the auxiliary device 1. Then, in the present embodiment, the control device 23 can execute the process related to the observation of the walking motion of the subject P and the process related to the motion adjustment of the auxiliary device 1 by the predetermined walking support application installed in advance. Is.
  • the control device 23 has the detection data of each angle detector 10 of the auxiliary device 1 and the photographing data of the subject P by the camera 21 when observing the walking motion of the subject P.
  • the observation result information output unit 23d constitutes the observation result information output unit in the present invention together with the display 22.
  • the auxiliary device 1 In a state where the walking support application installed in the external processing device 20 is started, the auxiliary device 1 is attached to the target person P, and the power of the auxiliary device 1 is turned on, the operation unit (not shown) of the auxiliary device 1 When a predetermined operation is performed or a predetermined operation of the external processing device 20 is performed, the auxiliary device 1 enters the observation operation mode.
  • the control device 11 of the auxiliary device 1 does not operate each actuator 5 (without outputting a rotational driving force from each actuator 5), and the subject is detected by each angle detector 10.
  • the detection data of the hip joint rotation angle of each leg of P is transmitted to the external processing device 20 in response to a request from the external processing device 20 together with time information indicating the acquisition time of the detection data.
  • control devices 11 and 23 execute the processes of synchronizing the respective times by communication between the control device 11 of the auxiliary device 1 and the control device 23 of the external processing device 20. ..
  • Work is done.
  • the walking motion of the subject P is performed so as to move along a predetermined path Rt.
  • a moving image of the walking exercise of the subject P is photographed by the camera 21 from, for example, a side of the surroundings of the subject P.
  • the external processing device 20 including the camera 21 is fixedly arranged at a position separated from the path Rt by a predetermined distance, for example. Then, the data acquisition unit 23a of the control device 23 controls the operation of the camera 21 in response to a predetermined operation (operation for starting shooting) of the external processing device 20, so that the subject P walks two or more steps. The moving image of the period including the exercise is captured by the camera 21. Then, the data acquisition unit 23a stores the moving image image captured by the camera 21 in a memory (not shown) of the external processing device 20 together with the time information.
  • the external processing device 20 is translated in accordance with the walking motion of the subject P so that the subject P is constantly located at a substantially front position of the camera 21.
  • the pan operation that swings the camera 21 in the yaw direction may be performed.
  • the shooting of the moving image of the walking motion of the target person P is not limited to the camera 21 provided in the external processing device 20, but the external camera (target person P) capable of communicating with the control device 23 of the external processing device 20. It may be performed by a camera or the like provided in advance in the room where the walking exercise is performed.
  • the external processing device 20 may be configured by, for example, a stationary personal computer or the like.
  • the control device 11 of the auxiliary device 1 responds to the request from the control device 23 of the external processing device 20, and each of the subjects P detected by each angle detector 10. While sequentially acquiring the detection data of the hip joint rotation angle of the leg from each angle detector 10 at a predetermined processing cycle, the detection data is transmitted to the control device 23 of the external processing device 20 together with the time information indicating the acquisition time.
  • the detection data may be transmitted all at once after the camera 21 has finished shooting the moving image of the walking motion.
  • the control device 11 of the auxiliary device 1 sends only the detection data by the angle detector 10 designated by the control device 23 of the external processing device 20 to the control device 23 of the external processing device 20 among the left and right angle detectors 10. You may send it.
  • the data acquisition unit 23a of the control device 23 that has received the detection data and the time information stores the received detection data and time information of the hip joint rotation angle in a memory (not shown) of the external processing device 20 in time series.
  • the moving image of the walking motion of the subject P and the detection data of the hip joint rotation angle of the leg of the subject P are subjected to the external processing device 20 together with the time information corresponding to each. It is stored in the memory of.
  • FIG. 4A, FIG. 5A, FIG. 6A, FIG. 7A, FIG. 8A, and FIG. 9A each show a waveform graph of the detection data of the hip joint rotation angles of the left and right legs of the subject P acquired in the above observation step.
  • FIG. 4B, FIG. 5B, FIG. 6B, FIG. 7B, FIG. 8 and FIG. 9B were photographed corresponding to FIGS. 4A, 5A, 6A, 7A, 8A and 9A, respectively.
  • a plurality of instantaneously sampled images (instantaneous still images of the subject P) among the moving images are schematically illustrated.
  • FIG. 4B illustrates two sampled images in each of the four periods T1 to T4 (the periods of the four phases described later) shown in FIG. 4A.
  • FIGS. 5A and 5B illustrate the examples shown in the sets of FIGS. 5A and 5B, the sets of FIGS. 6A and 6B, the sets of FIGS. 7A and 7B, the sets of FIGS. 8A and 8B, and the sets of FIGS. 9A and 9B, respectively.
  • the subject P is a person whose one leg (for example, the right leg) is difficult to move due to paralysis or the like.
  • FIG. 5B, FIG. 6B, FIG. 7B, FIG. 8B and FIG. 9B illustrates a plurality of sampled images in a specific phase period described later.
  • the positive and negative polarities of the hip joint rotation angles of each leg of the subject P are positive electrodes in the flexion operation state of the hip joint of the leg.
  • the hip joint of the leg is negative in the extended operation state.
  • control device 23 of the external processing device 20 After the completion of the observation process, the control device 23 of the external processing device 20 enters an analysis mode in which the observation result is analyzed automatically or in response to the operation of the external processing device 20. In this analysis mode, the control device 23 first executes the processing of the phase division time specifying unit 23b.
  • the phase division time specifying unit 23b performs the walking motion of the subject P (walking motion for two steps) as illustrated in FIG. 4A, as shown in FIG. 4A, on one of the legs of the subject P.
  • the first leg ground contact period T1 which is the period from the landing of the foot to the landing of the foot of the other leg (the period during which the feet of both legs are in contact with the ground), and the other leg
  • the first one leg contact period T2 which is the period from when the foot takes off to when the foot of the other leg lands (the period when only the foot of the other leg is in contact with the ground), and the said.
  • the second leg contact period T3 which is the period from the landing of the foot of the other leg to the takeoff of the foot of the one leg (the period during which the feet of both legs are in contact with the ground)
  • the one The second one-leg contact period T4 which is the period from when the foot of one leg takes off to when the foot of the other leg lands (the period when only the foot of the other leg comes into contact with the ground).
  • the time when the foot of the other leg switches from the takeoff state to the grounded state in the grounded state of the foot of the other leg is the start time of the first two-leg grounding period T1.
  • the walking motion of the subject P (walking motion for two steps) can be performed. It can be divided into the above four phases.
  • the identification of the phase division time is executed based on the captured moving image.
  • the phase division time specifying unit 23b acquires, for example, sampled images (instantaneous still images) at predetermined short time intervals from the captured moving image images, and samples each pair of times adjacent to each other. From the image, a difference image (an image in which each pixel value is the difference between the pixel values of adjacent times) is generated in the vicinity of each foot of the subject P. Then, the phase division time specifying unit 23b determines from this difference image whether each foot of the subject P is in the grounded state or in the takeoff state.
  • the phase division time specifying unit 23b specifies the time at which the above-mentioned determination result (determination result of whether or not the grounding state is reached) for each of the left and right feet of the subject P is switched as the phase division time.
  • the phase division time is specified based on the captured moving image showing the actual movement of the subject P. Therefore, it is possible to appropriately divide the walking movement of the subject P into the above four phases with high reliability.
  • the detection data corresponding to each phase period is missing, or the detection data for a part of the phase is missing, or It is possible to appropriately extract the detection data of other phases so as not to be included as much as possible.
  • the characteristic event identification unit 23c determines a characteristic event related to a change in the hip joint rotation angle of the subject P during each period of one or more of the four phases classified by the phase division time specified as described above. , At least based on the detection data of the hip joint rotation angle in the period (time series data of the detected value of the hip joint rotation angle).
  • the hip joint rotation angle of the target for which the characteristic event is specified by the characteristic event specifying unit 23c may be the hip joint rotation angle of each of the left and right legs of the subject P, but one side designated by the operation of the external processing device 20 or the like. It may be the hip joint rotation angle of one leg (for example, the hip joint rotation angle of one leg having a defect in both legs).
  • the target phase for specifying the characteristic event may be each of the above four phases, but may be each of one or more phases designated by the operation of the external processing device 20 or the like.
  • each leg (left leg or right leg of subject P) corresponding to the hip joint rotation angle for which a characteristic event is to be specified is referred to as a attention leg, and each phase for identifying a characteristic event is referred to as a attention phase.
  • attention leg each leg (left leg or right leg of subject P) corresponding to the hip joint rotation angle for which a characteristic event is to be specified
  • attention phase each phase for identifying a characteristic event
  • the above-mentioned characteristic event relating to the change in the hip joint rotation angle of each attention leg during the period of each attention phase is a characteristic event relating to the change in the detected value of the hip joint rotation angle of each attention leg of the subject P during the period of the attention phase. This is an event that does not occur or is unlikely to occur in a normal case (when both legs of the subject P can move normally).
  • the characteristic event for example, a predetermined index parameter having a value corresponding to the time series of the detected value of the hip joint rotation angle of the leg of interest during the period of attention phase deviates from the reference range in the normal case, or It is possible that the event falls within the reference range when it is not normal.
  • the characteristic event may occur, for example, when the pattern of change in the detected value of the hip joint rotation angle of the leg of interest during the period of attention phase is not normal during the whole or part of the period of attention phase. It can be an event that matches or approximates a predetermined change pattern.
  • the characteristic event can occur, for example, when the pattern of change in the detected value of the hip joint rotation angle of the leg of interest during the period of attention phase is normal for the entire or part of the period of the attention phase. It may be an event or the like that does not have a predetermined change pattern.
  • the reference range is not limited to a range having both an upper limit value and a lower limit value, and may be a range having only one of the upper limit value and the lower limit value.
  • index parameter a parameter representing the smoothness of change in the detected value of the hip joint rotation angle of each attention leg during each attention phase (for example, the hip joint rotation angle of the attention leg during the period of attention phase). Variance of the detected value with respect to the regression line, the magnitude of the instantaneous time derivative (change amount per unit time) of the detected value of the hip joint rotation angle, etc.), or the maximum value, minimum value, or change width of the detected value.
  • each attention phase determines whether or not to use the index parameters as described above and the types of index parameters when using them in order to identify the characteristic event related to the change in the hip joint rotation angle of each attention leg in each attention phase.
  • the type of the index parameter used in each attention phase is not limited to one, and may be a plurality of types.
  • various patterns can be adopted as the above-mentioned predetermined change pattern.
  • the predetermined change pattern the change pattern of the detection value of the hip joint rotation angle of each attention leg during the period of each attention phase, or the change pattern of the time derivative value thereof has a predetermined unevenness, the maximum value.
  • a pattern having a minimum value, a pattern in which the increase or decrease is monotonous, a pattern in which the period is maintained substantially constant, a pattern in which the increase or decrease is temporarily suspended, and the like can be adopted.
  • the predetermined change pattern as described above and the type of the predetermined change pattern when used in order to identify the characteristic event related to the change in the hip joint rotation angle of each attention leg in each attention phase are predetermined for each attention phase.
  • the type of the predetermined change pattern used in each attention phase is not limited to one type, and may be a plurality of types.
  • the predetermined change pattern used in each attention phase may include, for example, a change pattern of both the hip joint rotation angle of the attention leg and its time derivative.
  • the reference range of the index parameter in each attention phase for example, a fixed range set in advance based on past clinical data (which may include past detection data of the hip joint rotation angle of subject P) is used. Can be adopted. This also applies to the setting of the predetermined change pattern in each attention phase.
  • the reference data used for setting the above reference range or the above predetermined change pattern in each attention phase is not limited to past clinical data.
  • the reference range for the hip joint rotation angle of the defective leg of the subject P's legs and one or both of the predetermined change patterns are observed for the hip joint rotation angle of the normal leg of the subject P. It may be set based on the detection data obtained in the step.
  • the characteristic event identification unit 23c identifies a characteristic event related to a change in the hip joint rotation angle of each attention leg during the period of each attention phase, the detection data of the hip joint rotation angle of the attention leg during the period of the attention phase (at the time of the detected value).
  • the detected value of the hip joint rotation angle indicated by comparing the value of the index parameter obtained from the series data) with the reference range, or by the detection data of the hip joint rotation angle of the leg of interest during the period of the attention phase.
  • the characteristic event of the change in the detected value of the hip joint rotation angle is specified (specifically, the presence or absence of the characteristic event and the content of the characteristic event are specified). ..
  • a more specific specific example of the characteristic event by the characteristic event identification unit 23c will be described later.
  • the control device 23 of the external processing device 20 then asks for information indicating the content of the feature event identified as described above (which attention leg and attention phase of the subject P the feature event is related to).
  • the observation result information output unit 23d outputs the observation result information including at least (information indicating what the meaning is, etc.) to the target person P and related persons (therapists, etc.) as notification information. Execute.
  • the observation result information output unit 23d displays the observation result information on the display 22 as visual notification information.
  • the information indicating the content of the feature event (hereinafter, simply referred to as the feature event content information) is the attention phase of the hip joint rotation angle of each attention leg.
  • Information for each for example, attention leg information indicating which leg of interest is the left or right leg corresponding to the characteristic event, and which phase of the four phases the attention phase corresponding to the characteristic event is. Includes attention phase information indicating the presence. If the attention leg is only one of the left and right legs, the attention leg information can be omitted. Further, when the attention phase is only one default phase, the attention phase information can be omitted.
  • the characteristic event content information includes, for example, information indicating the type of the index parameter, and the value of the index parameter is relative to the reference range. It further includes information on one or both of information indicating the relationship and information indicating how the value of the index parameter differs from the normal case.
  • the characteristic event content information is, for example, in what point the change pattern of the detected value has a characteristic form.
  • the information indicating whether the detection value is possessed the information indicating how the change pattern of the detected value is related to the predetermined change pattern, and the change pattern of the detected value are normal. Further includes information on one or both of the information indicating how different from and.
  • the observation result information output unit 23d displays the characteristic event content information composed of the above information on the display 22 as a part of the observation result information.
  • each piece of information constituting the feature event content information may be character information, but may also be graphic information that can be recognized by a shape, a pattern, a color, or the like.
  • the feature event content information is not limited to the above information, and may include, for example, information indicating a factor that causes the feature event.
  • the special event content information may be information in which any of the above information is omitted.
  • the observation result information displayed on the display 22 by the observation result information output unit 23d includes, for example, the detection data of the hip joint rotation angle of the leg of interest acquired from the auxiliary device 1 in the observation process, in addition to the above-mentioned feature event content information.
  • the waveform graph of the detected value of the hip joint rotation angle indicated by the detection data of the period including at least the period of the attention phase, and the moving image of the moving image taken in the observation process in the period including at least the period of the attention phase ( Or a plurality of time-series sampled images during the period of interest).
  • These waveform graphs or captured images can be displayed on the display 22 in a manner in which the feature event content information (or a part of the information) is superimposed.
  • 5A, 6A, 7A, 8A and 9A each exemplify a waveform graph displayed on the display 22.
  • the waveform graph of the hip joint rotation angle of the attention leg (right leg)
  • the waveform graph of the hip joint rotation angle of the other leg (left leg) is also displayed.
  • the boundary line of the period of interest phase is superimposed on the waveform graph, and the elliptical frame is superimposed on the local portion related to the characteristic event.
  • FIG. 5B, FIG. 6B, FIG. 7B, FIG. 8B and FIG. 9B illustrates a photographed image (here, a plurality of sampled images) displayed on the display 22.
  • a photographed image here, a plurality of sampled images
  • a circle figure indicating the position of each joint of the attention leg and a link line segment connecting adjacent circle figures are used. It is superimposed on the shot image.
  • the moving image may be displayed on the display 22 instead of the sampled image or in addition to the sampled image. Further, for example, information indicating at what point in the waveform graph each sampled image displayed on the display 22 is superimposed on the waveform graph, or synchronized with the progress of the moving image image displayed on the display 22. A cursor or the like that moves on the waveform graph may be superimposed and displayed on the waveform graph.
  • the observation result information output unit 23d has a waveform graph of the feature event content information, the detected value of the hip joint rotation angle of the leg of interest, and a waveform graph of the period including the period of the attention phase, and a captured image (moving image or moving image) of the period. (Sampled video) is displayed on the display 22.
  • the waveform graph including the period of the attention phase and the captured image are displayed in addition to the feature event content information
  • the therapist and other related parties display the waveform graph and the captured image on the display 22 on the subject P. While displaying, it is possible to explain the feature event content information and the like in an easy-to-understand manner.
  • the information to be displayed on the display 22 at the same time may be appropriately selected by the operation of the external processing device 20. ..
  • the observation result information may include information indicating the evaluation result regarding the specified characteristic event in addition to the characteristic event content information or instead of the characteristic event content information. For example, information indicating the degree of deviation of the index parameter value related to the characteristic event from the reference range in the normal case, or the change pattern of the detected value of the hip joint rotation angle related to the characteristic event in the normal case. Information indicating the degree of divergence, information indicating the degree of improvement of the characteristic event from the previous observation, or the like may be displayed on the display 22 as information indicating the evaluation result.
  • the observation result information is displayed on the display 22.
  • the display 22 for example, in addition to displaying a part of the feature event content information on the display 22, or instead of the display. It is also possible to output as auditory information by voice.
  • the control device 23 of the external processing device 20 automatically executes the processing of the auxiliary device operation adjusting unit 23e after the end of the analysis mode or in response to the operation of the external processing device 20.
  • the auxiliary device operation adjusting unit 23e is a guideline (hereinafter referred to as an adjustment guideline) on how to adjust the adjustment parameter for adjusting the operation of the auxiliary device 1 based on the observation result information or the like, or the adjustment. Determine the parameter adjustment amount (correction amount or target value, etc.).
  • the adjustment parameters of the auxiliary device 1 of the present embodiment include, for example, a parameter that defines the magnitude of the auxiliary force that assists the flexion motion and the extension motion of each of the legs of interest of the subject P at the hip joint.
  • a parameter that defines the timing at which the auxiliary force is generated is included.
  • the auxiliary device motion adjusting unit 23e sets the value of the index parameter of the hip joint rotation angle in the period of the attention phase of the attention leg to the reference range or the target value so as to be able to correct the specified characteristic event.
  • the adjustment guideline or adjustment amount of the adjustment parameter is determined so as to be close to each other, or so that the change pattern of the hip joint rotation angle during the attention phase of the attention leg can be close to the target change pattern).
  • the auxiliary device operation adjustment unit 23e displays the determined adjustment guideline or adjustment amount on the display 22 as visual notification information.
  • the adjustment guideline or adjustment amount may be output as, for example, audio auditory notification information.
  • the therapist and other related parties can appropriately adjust the operation of the auxiliary device 1.
  • the detection data of the hip joint rotation angle acquired by the external processing device 20 the captured moving image, the specified phase division time, the specified characteristic event, the observation result information, the adjustment guideline or the adjustment amount, etc. Information is transferred from the external processing device 20 to an external database server or the like and stored.
  • the subject P is, for example, a person whose one leg (for example, the right leg) of both legs is difficult to move due to paralysis or the like (a subject having a defect in the one leg).
  • the first leg ground contact period T1 is a period starting from the time when one leg (right leg) having a defect changes from the takeoff state to the ground contact state.
  • the portion of the broken line frame a1 in the figure for example, in the first leg contact period T1 of the four phases.
  • the waveform of the detected value of the hip joint rotation angle of the one leg (right leg) has two peaks (convex) and the hip joint rotation angle of the first (leading side) peak.
  • a characteristic event (hereinafter referred to as a 5A event) may occur in which the maximum value of the hip joint rotation angle of the second (posterior side) mountain portion is larger than the maximum value of.
  • the feature event identification unit 23c responds to the above 5A event when the feature event is specified with one leg (right leg) having a defect of the subject P as the attention leg and the first leg contact period T1 as the attention phase.
  • a characteristic event is specified by using a change pattern of the hip joint rotation angle (a pattern similar to the waveform pattern of the broken line frame a1 portion in FIG. 5A) as the predetermined change pattern.
  • the attention leg (here, the right leg) is on the flexion motion side at the hip joint. It is likely to occur due to excessive bending, or due to the subject P's upper body leaning forward too much.
  • the auxiliary device motion adjustment unit 23e determines an adjustment guideline for strengthening the auxiliary force in the direction of assisting the extension motion in the hip joint of the leg of interest in a predetermined period.
  • the adjustment amount of the adjustment parameter that defines the magnitude of the auxiliary force or the adjustment of the adjustment parameter that defines the generation timing of the auxiliary force so as to strengthen the auxiliary force in the direction of assisting the extension movement in a predetermined period.
  • the one leg (right leg) in the four phases is in a grounded state.
  • the first leg contact period T2 as shown in the broken line frame a2 in the figure, the change in the detected value of the hip joint rotation angle of the one leg (right leg) is disturbed (decrease in smoothness). It may occur, or a characteristic event (hereinafter referred to as 6A event) that the time width of the first leg contact period becomes long may occur.
  • the characteristic event identification unit 23c specifies the characteristic event with one leg (right leg) having the defect of the subject P as the attention leg and the first one leg contact period T2 as the period of the attention phase, for example, Using the parameter representing the smoothness of the change in the hip joint rotation angle of the leg of interest in the first one leg contact period T2 and the time width of the first one leg contact period T2 as the index parameters, the value of the parameter representing the smoothness is used. , Obtained from the detection data of the hip joint rotation angle of the leg of interest in the first leg contact period T2. Further, the feature event identification unit 23c obtains the time width of the first one leg ground contact period T2 from the phase division time specified by the phase division time identification unit 23b.
  • the feature event identification unit 23c said 6A. Identify the occurrence of an event.
  • the slope of the regression line of the detection value of the hip joint rotation angle of the leg of interest in the first one leg contact period T2 (the The amount of change in the hip joint rotation angle per unit time on the regression line) may be used as an index parameter.
  • the movement of the attention leg (right leg) is decelerated or stopped in the first one leg contact period T2 in which the defective attention leg is in contact with the ground, as seen in the sampled image of FIG. 6B, for example. Is likely to occur when the extension motion of the attention leg (right leg) at the hip joint is stopped or diminished due to the knee tension of the attention leg (right leg).
  • the auxiliary device motion adjusting unit 23e determines an adjusting guideline for strengthening the assisting force in the direction of assisting the extension motion in the hip joint of the leg of interest in a predetermined period.
  • the adjustment amount of the adjustment parameter that defines the magnitude of the auxiliary force or the adjustment parameter that defines the generation timing of the auxiliary force is determined so that the auxiliary force in the direction of assisting the extension motion is strengthened in a predetermined period.
  • the one leg (right leg) in the four phases is in the grounded state.
  • the time width of the first one leg contact period T2 is short, and as shown in the broken line frame a3 in the figure, the hip joint rotation of the one leg (right leg) at the end of the first one leg contact period T2.
  • a characteristic event hereinafter referred to as a 7A event in which the detected value of the angle does not sufficiently approach the extension operation state side (negative side) may occur.
  • the characteristic event identification unit 23c specifies the characteristic event with one leg (right leg) having the defect of the subject P as the attention leg and the first one leg contact period T2 as the period of the attention phase, for example, Using the hip joint rotation angle of the attention leg at the end of the first one leg contact period T2 and the time width of the first one leg contact period T2 as the index parameters, the attention leg at the end of the first one leg contact period T2.
  • the value of the hip joint rotation angle of the above leg is extracted from the detection data of the hip joint rotation angle of the leg of interest in the first one leg contact period T2.
  • the feature event identification unit 23c obtains the time width of the first one leg ground contact period T2 from the phase division time specified by the phase division time identification unit 23b.
  • the detected value of the hip joint rotation angle of the leg of interest at the end of the first one leg ground contact period T2 becomes a value larger on the positive electrode side than the predetermined reference range, and the first leg When the time width of the ground contact period T2 is smaller than the predetermined reference range, the occurrence of the 7A event is specified.
  • the average value of the detected values of the hip joint rotation angle of the leg of interest may be used as an index parameter.
  • the auxiliary device motion adjustment unit 23e determines an adjustment guideline to strengthen the auxiliary force in the direction of assisting the extension motion in the hip joint of the leg of interest in a predetermined period.
  • the adjustment amount of the adjustment parameter that defines the magnitude of the auxiliary force or the adjustment parameter that defines the generation timing of the auxiliary force is determined so that the auxiliary force in the direction of assisting the extension motion is strengthened in a predetermined period.
  • the timing at which the hip joint rotation angle of the one leg (right leg) changes from the extension operation side to the flexion operation side (the hip joint rotation angle is the extension operation side (negative electrode property).
  • a characteristic event (hereinafter referred to as an 8A event) in which the timing at which the minimum value is reached on the side) is delayed may occur due to the backward tilt of the pelvis of the subject P or the like.
  • the feature event identification unit 23c specifies the feature event with one leg (right leg) having the defect of the subject P as the attention leg and the second leg ground contact period T3 as the period of the attention phase, for example, the first A parameter representing the timing at which the hip joint rotation angle of the leg of interest becomes the minimum negative value (relative timing in the second leg ground contact period T3) within the two-leg ground contact period T3 is used as the index parameter, and the parameter of the parameter is used. The value is obtained from the detection data (including time information) of the hip joint rotation angle of the leg of interest in the second leg ground contact period T3.
  • the parameter representing the timing is, for example, the time width between the time corresponding to the minimum value and the start time of the second two-leg contact period T3, or the time width is the second two-leg contact period T3. It is calculated as a value divided by the time width.
  • the feature event identification unit 23c identifies the occurrence of the 8A event when the value of the parameter representing the timing is larger than the predetermined reference range.
  • the auxiliary device motion adjusting unit 23e determines an adjustment guideline for strengthening the assisting force in the direction of assisting the flexion motion in the hip joint of the leg of interest in a predetermined period.
  • the adjustment amount of the adjustment parameter that defines the magnitude of the auxiliary force or the adjustment parameter that defines the generation timing of the auxiliary force is determined so that the auxiliary force in the direction of assisting the bending motion is strengthened in a predetermined period.
  • the one leg (right leg) of the four phases is in a takeoff state.
  • the hip joint rotation angle of the one leg (right leg) is stepped (the increase in the hip joint rotation angle is temporarily stopped).
  • a characteristic event hereinafter referred to as 9A event
  • 9A event A characteristic event that changes in a pattern having a period
  • 9A event is caused by the fact that the lower leg of one leg having a defect is vigorously lowered forward at the initial stage of the second one-leg contact period T4, and the second leg contact period T4. It tends to occur when the knee of one of the legs is extended in the middle of.
  • the feature event identification unit 23c identifies the feature event with one leg (right leg) having a defect of the subject P as the attention leg and the second one leg contact period T4 as the attention phase, the above 9A event is selected.
  • a characteristic event is specified by using the corresponding change pattern of the hip joint rotation angle (similar to the waveform pattern of the broken line frame a5 portion in FIG. 9A) as the predetermined change pattern.
  • the hip joint of the attention leg (here, the right leg).
  • the rotation angle changes to the extension operation side.
  • the auxiliary device motion adjusting unit 23e determines an adjusting guideline for strengthening the assisting force in the direction of assisting the flexion motion in the hip joint of the leg of interest in a predetermined period.
  • the adjustment amount of the adjustment parameter that defines the magnitude of the auxiliary force or the adjustment parameter that defines the generation timing of the auxiliary force is determined so that the auxiliary force in the direction of assisting the bending motion is strengthened in a predetermined period.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and various embodiments can be adopted. Some other embodiments will be outlined below.
  • the angle detector 10 provided in the auxiliary device 1 is used to detect the hip joint rotation angle of each leg of the subject P.
  • the hip joint rotation angle of each leg of the subject P may be detected by a detector different from the auxiliary device 1.
  • the amount of motion state to be observed is not limited to the hip joint rotation angle (rotation angle in the hip joint pitch direction).
  • the rotation angle of the hip joint in the roll direction in the adduction motion and the abduction motion of each leg, the rotation angle of the knee joint or ankle joint other than the hip joint, the acceleration of the thigh or lower leg, the acceleration of the lumbar region, etc. are observed. It may be included as the amount of exercise state of.
  • the displacement amount of any one or more joints of each arm may be used as the movement state amount of the observation target instead of the leg of the subject.
  • the predetermined exercise to be observed by the subject is not limited to the walking exercise, but may be a squat exercise, a standing / sitting exercise, a jogging exercise, a running exercise, or the like. Further, for example, in the case of improving the movement of the arm having a defect, the predetermined movement may be an arm swinging movement of swinging the arm up and down, back and forth, or left and right, a bending and stretching movement, and the like.
  • the auxiliary device 1 in the above embodiment is a device that generates an auxiliary force that assists the rotation of the hip joint of the subject's leg in the pitch direction.
  • the auxiliary device 1 may be a device that generates an auxiliary force that assists the movement of the knee joint or the ankle joint in place of the hip joint or not only the hip joint.
  • the auxiliary device may be a device that generates an auxiliary force that assists the movement of the arm having a defect.
  • the time when each leg of the subject switches from one of the ground contact state and the takeoff state to the other is specified as the phase division time.
  • the time when the foot of each leg is located directly below the hip joint of the leg the time when the foot of each leg is located most anteriorly or most posteriorly to the upper body of the subject P, etc. It is also possible to specify it as a division time.
  • the amount of motion state (hip joint rotation angle) of the subject P was observed in a state where the assisting force by the assisting device 1 was not generated.
  • the amount of motion state (hip joint rotation) of the subject P while the auxiliary force is generated by the auxiliary device 1 is generated. The angle) may be observed.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

運動状態観測システムの外部処理装置２０は、対象者Ｐの歩行運動時の動画映像と運動状態量（股関節回移角）の検出値とを取得し、動画映像に基づいて、複数のフェーズ区分時刻を特定する。さらに外部処理装置２０は、特定されたフェーズ区分時刻により区分される１つ以上のフェーズのそれぞれの期間における運動状態量の変化に関する特徴事象を特定し、該特徴事象の内容又は該特徴事象の評価結果を示す情報を含む観測結果情報を出力する。

Description

対象者の運動状態観測システム
　本発明は、対象者の歩行等の運動状態を観測するシステムに関する。
　例えば、脚等の肢体に麻痺等の不具合を有する対象者が、歩行補助装置等の補助装置を使用して運動を行う場合、通常、各対象者毎に、適宜、補助装置の動作調整（補助装置が発生する補助力の大きさ、該補助力の変化パターン、もしくは該補助力の発生タイミング等の調整パラメータの調整）を行う必要がある。
　そして、かかる動作調整を行う技術としては、従来、例えば特許文献１に見られるように、臨床医等のセラピストが、対象者の運動（歩行運動）を観察し、その観察結果にもとづてい、ＧＵＩを介して補助装置の動作調整を行い得るようにしたシステムが知られている。
　また、セラピスト等が対象者のリハビリ方針（対象者のどの運動をどのように改善すべきか等の方針）を立案する場合、その立案は、一般に、対象者の運動の観察結果に基づいて行われる。
特開２０１６－５３９７２３号公報
　セラピスト等の対象者の関係者が、対象者の運動の観察結果に基づいて、補助装置の動作調整を行ったり、あるいは、対象者のリハビリ方針を立案する場合、該関係者は、通常、対象者の運動のうちの、補助装置又はリハビリによって改善すべき特徴事象を該対象者の運動の観察結果から特定する。そして、セラピストは、特定した特徴事象に応じて、対象者が使用する補助装置の動作調整をどのように行うかを決定し、あるいは、対象者のリハビリ方針を立案する。
　この場合、対象者の運動の特徴事象の特定は、一般に、セラピストの経験もしくは知識等に対する依存性が高く、セラピストによってばらつきが生じやすい。ひいては、補助装置の動作調整のばらつきや、リハビリ方針のばらつきが生じやすい。あるいは、補助装置の動作調整や、リハビリ方針が対象者にとって適切なものとならない場合も生じやすい。
　また、補助装置の適切な動作調整、あるいは、適切なリハビリ方針が最終的に確定するまでには、試行錯誤の繰り返しが多くなりやすい。ひいては、セラピスト等の関係者、もしくは対象者の負担が大きくなりやすい。
　本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、対象者が肢体を動かす運動の観測情報をセラピスト等の関係者が利用しやすい形態で提示することができる運動状態観測システムを提供することを目的とする。
　本発明の対象者の運動状態観測システムは、上記の目的を達成するために、対象者の肢体の動きに応じて変化する該対象者の運動状態量を検出する検出器と、
　前記対象者の動画映像を撮影可能な撮影装置と、
　前記対象者がその肢体を動かす所定の運動を行っている状態で、前記検出器により検出された運動状態量の検出値と前記撮影装置により撮影された該対象者の運動の動画映像とを時刻情報と対応付けて取得して記憶保持するデータ取得部と、
　前記記憶保持された動画映像と時刻情報とに基づいて、前記所定の運動を複数のフェーズに区分する複数のフェーズ区分時刻を特定するフェーズ区分時刻特定部と、
　前記特定されたフェーズ区分時刻により区分される複数のフェーズのうちの１つ以上のフェーズのそれぞれの期間における前記運動状態量の変化に関する特徴事象を少なくとも該期間における該運動状態量の検出値に基づいて特定する特徴事象特定部と、
　前記特定された特徴事象の内容又は該特徴事象の評価結果を示す情報を少なくとも含む観測結果情報を出力する観測結果情報出力部とを備えることを特徴とする（第１発明）。
　ここで、本願発明者の種々の検討によれば、対象者がその肢体が麻痺等により動き難いものとなる不具合を有する場合、対象者の前記所定の運動のうちのあるフェーズの期間（例えば、不具合を有する肢体が特定の運動状態になっている期間等）において、対象者のある運動状態量が特徴的な変化を呈するという事象が生じやすいことが判明した。
　そこで、本発明を上記の如く構成した。この場合、対象者が前記所定の運動を行っているときの該対象者の各部の実際の動きを示す前記動画映像に基づいて、前記フェーズ区分時刻を特定することで、所要のフェーズを好適に区分し得るフェーズ区分時刻を高い信頼性で特定することが可能となる。
　その結果、前記特徴事象特定部は、１つ以上のフェーズのそれぞれの期間における特徴事象を、前記運動状態量の検出値のうちの、各フェーズの期間に適切に合致した検出値を用いて前記特徴事象を特定することが可能となる。ひいては、各フェーズに対して信頼性の高い特徴事象を特定することが可能となる。
　そして、本発明では、このように特定された特徴事象の内容又は該特徴事象の評価結果を示す情報を少なくとも含む観測結果情報が観測結果情報出力部により出力される。これにより、セラピスト等の関係者は、対象者のリハビリ方針の立案や、該対象者に装着する補助装置の動作調整のための有用な信頼性の高い情報を取得することができる。
　よって、第１発明によれば、対象者が肢体を動かす運動の観測情報をセラピスト等の関係者が利用しやすい形態で提示することができる。
　上記第１発明では、前記撮影装置、前記フェーズ区分時刻特定部、前記特徴事象特定部、及び前記観測結果情報出力部は、携帯端末に備えられていることが好ましい（第２発明）。
　これによれば、本発明の運動状態観測システムを、スマートフォン、タブレット端末等を利用して、簡易且つ小型に構成することが可能となると共に、該運動状態観測システムの利便性を高めることができる。
　上記第１発明又は第２発明では、前記所定の運動は、前記対象者の歩行運動であり、前記フェーズ区分時刻は、前記対象者の各脚の接地状態と離地状態との一方の状態から他方の状態への切り替わりの時刻であることが好ましい（第３発明）。
　これによれば、特に、対象者の歩行運動のフェーズの区分を適切に行うことが可能になる。
　上記第１～第３発明では、前記所定の運動が、前記対象者の歩行運動である場合、前記運動状態量は、前記対象者の脚の股関節、膝関節及び足首関節のうちの１つ以上の関節の変位量を少なくとも含むことが好ましい（第４発明）。
　これによれば、対象者の歩行運動の各フェーズの期間における特徴事象が比較的顕著に生じやすい運動状態量を検出することができる。
　上記第１～第４発明では、前記観測結果情報出力部は、表示器を含んでおり、前記特定された特徴事象に対応する前記フェーズの期間内の前記動画映像と該動画映像から抽出した１つ以上の静止映像とのうちのいずれかである表示対象撮影映像と、該フェーズの期間内の前記運動状態量の検出値の変化を示す波形グラフとのうちの少なくとも一方を前記観測結果情報の構成要素として該表示器に表示させ得るように構成されていることが好ましい（第５発明）。
　これによれば、観測結果情報を、前記表示対象撮影映像又は波形グラフと対応付けて確認することを容易に行うことが可能となる。ひいては、運動状態観測システムの利便性と使い勝手を高めることが可能となる。
　上記第５発明では、前記観測結果情報出力部は、前記表示対象撮影映像と、前記波形グラフとを前記表示器に同時に表示させ得るように構成されていると共に、前記表示対象撮影映像と、前記波形グラフとを前記表示器に同時に表示させるとき、表示中の前記表示対象撮影映像が、前記波形グラフのどの時刻に対応するものであるかを示す情報を該波形グラフの表示部分に重畳して表示させ得るように構成されていることが好ましい（第６発明）。
　これによれば、表示中の前記表示対象撮影映像が、前記波形グラフのどの時刻に対応するものであるかを視覚的に容易に認識できる。ひいては、運動状態観測システムの利便性と使い勝手をより一層高めることが可能となる。
　上記第５発明又は第６発明では、前記所定の運動が、前記対象者の歩行運動である場合には、前記表示器に表示させる前記観測結果情報は、前記表示対象撮影映像を含んでおり、前記観測結果情報出力部は、前記表示器に前記表示対象撮影映像を表示させるとき、前記表示対象撮影映像に含まれる前記対象者の両脚のうちの少なくとも前記特徴事象に関連する脚において互いに隣り合う関節の間を結ぶ線分を示す画像を、該表示対象撮影映像に重畳して前記表示器に表示させ得るように構成されていることが好ましい（第７発明）。
　これによれば、対象者の前記特徴事象に関連する脚の曲り具合を視覚的に容易に認識することが可能となる。その結果、該脚の特徴事象又は波形グラフと、該脚の曲り具合との関連性が判りやすくなる。ひいては、運動状態観測システムの利便性と使い勝手をより一層高めることが可能となる。
　上記第１～第７発明では、前記対象者の前記所定の運動を補助する補助力を該対象者に付与し得るように前記対象者に装着可能な補助装置の動作調整の方針、又は該動作調整のためのパラメータの調整量を、少なくとも前記特定された特徴事象の内容又は該特徴事象の評価結果に応じて決定する補助装置動作調整部をさらに備えることが好ましい（第８発明）。
　これによれば、セラピスト等の関係者は、前記特定された特徴事象に対応させた補助装置の動作調整を容易に行うことが可能となる。
　上記第８発明では、前記検出器は、前記補助装置に備えられた検出器であることが好ましい（第９発明）。
　これによれば、運動状態観測システムに専用的な検出器を用意せずとも、該検出器として、補助装置に備えられたものを使用できる。
　上記第８発明又は第９発明では、前記補助装置動作調整部は、前記特徴事象が特定されたフェーズの期間での前記運動状態量の変化に応じて規定される指標パラメータの値を所定の目標値に近づけるように、又は該フェーズの期間での前記運動状態量の変化パターンを所定の目標変化パターンに近づけるように前記補助装置の動作調整の方針、又は該動作調整のためのパラメータの調整量を決定するように構成されていることが好ましい（第１０発明）。
　これによれば、補助装置の動作調整を、対象者の目標とする運動を実現し得るように調整することを適切に行うことが可能となる。
本発明の実施形態の運動状態観測システムと補助装置との全体を概略的に示す図。 図１に示す運動状態観測システム及び補助装置の制御処理に関する構成を示すブロック図。 実施形態で対象者の歩行運動時の動画映像を撮影するときの当該撮影の仕方を説明するための図。 図４Ａは健常な対象者の歩行運動時の股関節回転角の検出値の波形グラフを例示する図、図４Ｂは該対象者の歩行運動時の複数のサンプリング映像（静止映像）を例示する図。 図５Ａは片脚に不具合を有する対象者の歩行運動時の股関節回転角の検出値の第１例の波形グラフを例示する図、図５Ｂは図５Ａに示す期間Ｔ１での該対象者の歩行運動時の複数のサンプリング映像（静止映像）を例示する図。 図６Ａは片脚に不具合を有する対象者の歩行運動時の股関節回転角の検出値の第２例の波形グラフを例示する図、図６Ｂは図６Ａに示す期間Ｔ２での該対象者の歩行運動時の複数のサンプリング映像（静止映像）を例示する図。 図７Ａは片脚に不具合を有する対象者の歩行運動時の股関節回転角の検出値の第３例の波形グラフを例示する図、図７Ｂは図７Ａに示す期間Ｔ２での該対象者の歩行運動時の複数のサンプリング映像（静止映像）を例示する図。 図８Ａは片脚に不具合を有する対象者の歩行運動時の股関節回転角の検出値の第４例の波形グラフを例示する図、図８Ｂは図８Ａに示す期間Ｔ３での該対象者の歩行運動時の複数のサンプリング映像（静止映像）を例示する図。 図９Ａは片脚に不具合を有する対象者の歩行運動時の股関節回転角の検出値の第５例の波形グラフを例示する図、図９Ｂは図９Ａに示す期間Ｔ４での該対象者の歩行運動時の複数のサンプリング映像（静止映像）を例示する図。
　本発明の運動状態観測システムの一実施形態を図１～図９Ｂを参照して以下に説明する。図１及び図２を参照して、本実施形態の運動状態観測システムは、対象者Ｐの所定の運動の一例としての歩行運動を補助する補助装置１と、外部処理装置２０とを含む。なお、以降の説明では、「左」及び「右」は特にことわらない限り、それぞれ、対象者Ｐの正面に向かって左側、右側を意味する。そして、補助装置１の構成要素のうち、対象者Ｐの左側の構成要素の参照符号に「Ｌ」を付し、右側の構成要素の参照符号に「Ｒ」を付する。ただし、左右を区別する必要が無いときは、「Ｌ」、「Ｒ」の付記を省略する。
　補助装置１は、本実施形態では、例えば、対象者Ｐの歩行運動における左右の脚の少なくとも一方の脚の股関節での屈曲動作又は伸展動作を補助する補助力を該脚の大腿部に付与し得るように構成された装置である。本実施形態では、対象者Ｐの脚が本発明における肢体に相当する。
　ここで、対象者Ｐの各脚の股関節での屈曲動作は、該脚の股関節の変位動作によって、該脚の大腿部が、対象者Ｐの上体（胴体）の体幹軸に対して前方側に傾いた状態（例えば図１の対象者Ｐの左側の脚の大腿部の傾き状態）になるように、上体に対してピッチ方向（対象者Ｐの左右方向の軸周り方向）に回転変位する動作である。また、各脚の伸展動作は、該脚の股関節の変位動作によって、該脚の大腿部が、対象者Ｐの上体の体幹軸に対して後方側に傾いた状態（例えば図１の対象者Ｐの右側の脚の大腿部の傾き状態）になるように、上体に対してピッチ方向に回転変位する動作である。
　補助装置１は、図１に示すように、対象者Ｐに装着される装置である。該補助装置１は、対象者Ｐの腰部の背面に当接された状態でベルト等の適宜の取付け用部材２を介して該腰部に取付けられる腰当て部材３と、該腰当て部材３から対象者Ｐの左右の股関節部分の側方位置（詳しくは、左側の股関節部分の左側方位置と右側の股関節部分の右側方位置とのそれぞれ）まで延設された左右一対の上体側フレーム４Ｌ，４Ｒと、左右の上体側フレーム４Ｌ，４Ｒの先端部に各々取付けられたアクチュエータ５Ｌ，５Ｒと、対象者Ｐの左右の各脚の大腿部の下部寄りの前面部に当接された状態でベルト等の適宜の取付け用部材６Ｌ，６Ｒを介して該大腿部に取付けられた脚当て部材７Ｌ，７Ｒと、左右のそれぞれのアクチュエータ５Ｌ，５Ｒと脚当て部材７Ｌ，７Ｒとを接続する脚側フレーム８Ｌ，８Ｒとを備える。
　なお、図１では、対象者Ｐの右側の上体側フレーム４Ｒ及びアクチュエータ５Ｒは、対象者Ｐの背後に隠れているため図示されていない。
　各アクチュエータ５は、回転型のアクチュエータであり、例えば電動モータにより構成される。各アクチュエータ５は、自身と同じ側（左側又は右側）の脚の股関節での屈曲動作又は伸展動作に伴い、当該同じ側の上体側フレーム４に対して脚側フレーム８がピッチ方向に回転し得ると共に、該ピッチ方向の回転駆動力を脚側フレーム８に適宜、出力し得るように該脚側フレーム８に接続されている。なお、各アクチュエータ５と脚側フレーム８との間の動力伝達経路には、例えば減速機、クラッチ機構等の動力伝達要素を含み得る。
　また、脚側フレーム８の下端部は、脚当て部材７に固定されている。従って、各アクチュエータ５から脚側フレーム８に回転駆動力を出力することによって、その回転駆動力が該脚側フレーム８と、脚当て部材７又は取付け用部材６とを介して該アクチュエータ５と同じ側の脚の大腿部に伝達されるようになっている。これにより、対象者Ｐの各脚の股関節での屈曲動作又は伸展動作を補助する補助力を、該脚と同じ側のアクチュエータ５から該脚の大腿部に付与することが可能となっている。
　補助装置１はさらに、図２に示すように、対象者Ｐの運動状態量を検出するための検出器の一例としての角度検出器１０Ｌ，１０Ｒと、各アクチュエータ５の作動制御を行う機能を有する制御装置１１とを備えている。
　各角度検出器１０の検出対象の運動状態量は、本実施形態では、対象者Ｐの各股関節の変位量（上体に対する各脚の大腿部のピッチ方向の回転角。以降、股関節回転角ということがある）である。そして、各角度検出器１０は、左右の各上体側フレーム４に対する脚側フレーム８のピッチ方向の回転角を、対象者Ｐの左右の各脚の股関節回転角を示すものとして検出するものであり、例えば各アクチュエータ５に組付けられている（図１を参照）。該角度検出器１０は、例えばロータリーエンコーダ、レゾルバ、ポテンショメータ等により構成され得る。
　制御装置１１は、例えばマイクロコンピュータ、メモリ、インターフェース回路、通信回路等を含む電子回路ユニットにより構成され、補助装置１の適所、例えば前記腰当て部材３に搭載されている。この制御装置１１には、各角度検出器１０の検出信号が入力される。また、制御装置１１は、外部処理装置２０と無線通信を行うことが可能である。
　そして、制御装置１１は、実装されたハードウェア構成及びプログラム（ソフトウェア構成）の両方又は一方により実現される機能によって、各アクチュエータ５の作動制御を行うことが可能である。さらに、制御装置１１は、各角度検出器１０による検出データを外部処理装置２０に送信することが可能である。
　なお、制御装置１１及び各アクチュエータ５の電源電力は、補助装置１の適所、例えば腰当て部材３に搭載された電池等の蓄電器（図示省略）から供給される。
　外部処理装置２０は、セラピスト等の対象者Ｐの関係者が使用する端末装置であり、例えばスマートフォン、タブレット端末、モバイルパソコン等の携帯端末により構成される。この外部処理装置２０は、図１及び図２に示すように、動画映像を撮影可能な撮影装置としてのカメラ２１と、液晶ディスプレイ等の表示器２２とを備える。また、外部処理装置２０には、図２に示すように、カメラ２１及び表示器２２の作動制御を行い得る制御装置２３が搭載されている。
　制御装置２３は、例えばマイクロコンピュータ、メモリ、インターフェース回路、通信回路等を含む電子回路ユニットにより構成され、補助装置１の制御装置１１と無線通信を行うことが可能である。そして、本実施形態では、制御装置２３は、あらかじめインストールされた所定の歩行支援アプリケーションによって、対象者Ｐの歩行運動の観測に関する処理と、補助装置１の動作調整に関する処理とを実行することが可能である。
　この場合、制御装置２３は、歩行支援アプリケーションによって付与される機能として、対象者Ｐの歩行運動の観測時に、補助装置１の各角度検出器１０の検出データとカメラ２１による対象者Ｐの撮影データを取得する処理とを実行するデータ取得部２３ａとしの機能と、観測した歩行運動を複数のフェーズに区分するためのフェーズ区分時刻を特定するフェーズ区分時刻特定部２３ｂとしての機能と、観測した歩行運動の特徴事象を特定する特徴事象特定部２３ｃとしての機能と、特定された特徴事象の内容を示す情報等を含む観測結果情報を、報知情報として出力する観測結果情報出力部２３ｄとしての機能と、補助装置１の動作（対象者Ｐの歩行運動を補助する補助力を該対象者Ｐに付与する動作）を調整するための処理を実行する補助装置動作調整部２３ｅとしての機能とを有する。なお、本実施形態では、観測結果情報出力部２３ｄは、表示器２２と併せて、本発明における観測結果情報出力部を構成するものである。
　次に、対象者Ｐの歩行運動の観測と、補助装置１の動作調整とに関して外部処理装置２０の制御装置２３により（又は制御装置２３と補助装置１の制御装置１１との協働により）実行される処理を詳細に説明する。
　外部処理装置２０にインストールされた歩行支援アプリケーションを起動し、さらに、対象者Ｐに補助装置１を装着して、該補助装置１の電源を投入した状態で、補助装置１の図示しない操作部の所定の操作を行うか、あるいは、外部処理装置２０の所定の操作を行うと、補助装置１が観測用動作モードになる。この観測用動作モードは、補助装置１の制御装置１１が、各アクチュエータ５を動作させることなく（各アクチュエータ５から回転駆動力を出力させることなく）、各角度検出器１０で検出される対象者Ｐの各脚の股関節回転角の検出データを、該検出データの取得時刻を示す時刻情報と共に、外部処理装置２０からの要求に応じて該外部処理装置２０に送信するモードである。
　また、この観測用動作モードでは、補助装置１の制御装置１１と外部処理装置２０の制御装置２３との間の通信によって、それぞれの時刻を同期させる処理が該制御装置１１，２３で実行される。
　次いで、対象者Ｐの歩行運動の動画映像を外部処理装置２０のカメラ２１により撮影することと、対象者Ｐの歩行運動時の股関節回転角の検出データを取得することとを実行する観測工程の作業が行われる。この観測工程では、図３に示すように、所定の経路Ｒｔに沿って移動するように対象者Ｐの歩行運動が行われる。そして、この歩行運動を行いながら、対象者Ｐの周囲のうちの例えば側方から、カメラ２１により該対象者Ｐの歩行運動の動画映像が撮影される。
　この場合、カメラ２１を含む外部処理装置２０は、例えば、経路Ｒｔから所定距離だけ離れた位置に固定的に配置される。そして、外部処理装置２０の所定の操作（撮影開始のための操作）に応じて、制御装置２３のデータ取得部２３ａがカメラ２１の作動制御を行うことで、対象者Ｐの２歩以上の歩行運動を含み得る期間の動画映像がカメラ２１により撮影される。そして、データ取得部２３ａは、カメラ２１により撮影された動画映像を、時刻情報と共に外部処理装置２０の図示しないメモリに記憶保持させる。
　なお、カメラ２１による撮影時には、例えば、対象者Ｐがカメラ２１のほぼ正面位置に定常的に位置するように、該対象者Ｐの歩行運動に合わせて、外部処理装置２０の並進移動を行ったり、あるいは、カメラ２１をヨー方向に揺動させるパン動作を行うようにしてもよい。
　補足すると、対象者Ｐの歩行運動の動画映像の撮影は、外部処理装置２０に備えられたカメラ２１に限らず、該外部処理装置２０の制御装置２３と通信可能な外部のカメラ（対象者Ｐの歩行運動を行う室内にあらかじめ備えられたカメラ等）により行うようにしてもよい。この場合、外部処理装置２０は、例えば据置型のパソコン等により構成されていてもよい。
　観測工程では、上記の撮影と並行して、補助装置１の制御装置１１は、外部処理装置２０の制御装置２３からの要求に応じて、各角度検出器１０により検出された対象者Ｐの各脚の股関節回転角の検出データを、各角度検出器１０から所定の処理周期で逐次取得しつつ、該検出データをその取得時刻を示す時刻情報と共に外部処理装置２０の制御装置２３に送信する。
　なお、当該検出データの送信は、カメラ２１による歩行運動の動画映像の撮影が終了してから、一括して行うようにしてもよい。また、補助装置１の制御装置１１は、左右の角度検出器１０のうち、外部処理装置２０の制御装置２３から指定された角度検出器１０による検出データだけを外部処理装置２０の制御装置２３に送信してもよい。
　上記検出データ及び時刻情報を受信した制御装置２３のデータ取得部２３ａは、受信した股関節回転角の検出データ及び時刻情報を外部処理装置２０の図示しないメモリに時系列的に記憶保持させる。
　以上の如く観測工程の作業が行われることによって、対象者Ｐの歩行運動の動画映像と、対象者Ｐの脚の股関節回転角の検出データとが、それぞれに対応する時刻情報と共に外部処理装置２０のメモリに記憶保持される。
　ここで、例えば図４Ａ、図５Ａ，図６Ａ、図７Ａ、図８Ａ及び図９Ａのそれぞれは、上記観測工程で取得された対象者Ｐの左右の脚の股関節回転角の検出データの波形グラフを例示し、図４Ｂ、図５Ｂ，図６Ｂ、図７Ｂ、図８及び図９Ｂのそれぞれは、図４Ａ、図５Ａ，図６Ａ、図７Ａ、図８Ａ及び図９Ａのそれぞれに対応して撮影された動画映像のうちの複数の瞬時的なサンプリング映像（対象者Ｐの瞬時的な静止映像）を概略的に例示している。
　この場合、図４Ａ及び図４Ｂの組に示す例での対象者Ｐは、その両脚が正常に動く健常者である。そして、図４Ｂは、図４Ａに示す４つの期間Ｔ１～Ｔ４（後述の４つのフェーズの期間）のそれぞれにおけるサンプリング映像を２つずつ例示している。また、図５Ａ及び図５Ｂの組、図６Ａ及び図６Ｂの組、図７Ａ及び図７Ｂの組、図８Ａ及び図８Ｂの組、並びに、図９Ａ及び図９Ｂの組のそれぞれに示す例での対象者Ｐは、片方の脚（例えば右脚）が麻痺等に起因して動き難くなっている者である。そして、図５Ｂ，図６Ｂ、図７Ｂ、図８Ｂ及び図９Ｂのそれぞれは、後述する特定のフェーズの期間での複数のサンプリング映像を例示している。
　なお、図４Ａ、図５Ａ、図６Ａ，図７Ａ、図８Ａ及び図９Ａのそれぞれにおいて、対象者Ｐの各脚の股関節回転角の正負の極性は、該脚の股関節の屈曲動作状態で正極性、該脚の股関節の伸展動作状態で負極性である。
　上記観測工程の終了後、外部処理装置２０の制御装置２３は、自動的に、又は、外部処理装置２０の操作に応じて、観測結果の分析等を行う分析モードになる。この分析モードでは、制御装置２３は、まず、フェーズ区分時刻特定部２３ｂの処理を実行する。
　ここで、本実施形態では、フェーズ区分時刻特定部２３ｂは、対象者Ｐの歩行運動（２歩分の歩行運動）を、図４Ａに例示する如く、対象者Ｐの両脚のうちの一方の脚の足部が着地してから他方の脚の足部が離地するまでの期間（両方の脚の足部が接地状態になる期間）である第１両脚接地期間Ｔ１と、該他方の脚の足部が離地してから、該他方の脚の足部が着地するまでの期間（前記一方の脚の足部だけが接地状態になる期間）である第１片脚接地期間Ｔ２と、該他方の脚の足部が着地してから該一方の脚の足部が離地するまでの期間（両方の脚の足部が接地状態になる期間）である第２両脚接地期間Ｔ３、該一方の脚の足部が離地してから、該他方の脚の足部が着地するまでの期間（該他方の脚の足部だけが接地状態になる期間）である第２片脚接地期間Ｔ４との４つのフェーズに区分するために、各脚の足部が接地状態及び離地状態の一方の状態から他方の状態に切り替わる時刻をフェーズ区分時刻（隣り合うフェーズの境界の時刻）として特定する。
　この場合、フェーズ区分時刻のうち、上記他方の脚の足部の接地状態で、上記一方の脚の足部が離地状態から接地状態に切り替わる時刻が、前記第１両脚接地期間Ｔ１の開始時刻、次いで、該一方の脚の足部の接地状態で、他方の脚の足部が接地状態から離地状態に切り替わる時刻が、前記第１片脚接地期間Ｔ２の開始時刻（＝第１両脚接地期間Ｔ１の終了時刻）、次いで、該一方の脚の足部の接地状態で、他方の脚の足部が離地状態から接地状態に切り替わる時刻が第２両脚接地期間Ｔ３の開始時刻（＝第１片脚接地期間Ｔ２の終了時刻）、次いで、該他方の脚の足部の接地状態で、該一方の脚の足部が接地状態から離地状態に切り替わる時刻が、第２片脚接地期間Ｔ４の開始時刻（＝第２両脚接地期間Ｔ３の終了時刻）、次いで、該他方の脚の足部の接地状態で、該一方の脚の足部が離地状態から接地状態に切り替わる時刻が、第２片脚接地期間Ｔ４の終了時刻（＝新たな第１両脚接地期間Ｔ１の開始時刻）に相当する。
　従って、各脚の足部が接地状態及び離地状態の一方の状態から他方の状態に切り替わる時刻をフェーズ区分時刻として特定することで、対象者Ｐの歩行運動（２歩分の歩行運動）を上記の４つのフェーズに区分することができる。
　かかるフェーズ区分時刻の特定は、撮影された動画映像に基づいて実行される。具体的には、フェーズ区分時刻特定部２３ｂは、例えば、撮影された動画映像から所定の短い時間間隔毎のサンプリング映像（瞬時的な静止映像）を取得し、互いに隣り合う時刻の各対のサンプリング画像から、対象者Ｐの各足部の付近での差分画像（その各画素値が、互いに隣り合う時刻のそれぞれの画素値の差となる画像）を生成する。そして、フェーズ区分時刻特定部２３ｂは、この差分画像により、対象者Ｐの各足部が接地状態であるか離地状態であるかを判断する。
　ここで、対象者Ｐの各足部の接地状態では、その接地部分の位置は、互いに隣り合う時刻間でほとんど動かない。一方、各足部の離地状態では、該足部は、互いに隣り合う時刻間で動く。このため、上記差分画像から、対象者Ｐの各足部が接地状態であるか離地状態であるかを判断することができる。
　そして、フェーズ区分時刻特定部２３ｂは、対象者Ｐの左右の各足部についての上記の判断結果（接地状態であるか否かの判断結果）が切り替わる時刻をフェーズ区分時刻として特定する。
　このようにフェーズ区分時刻は、対象者Ｐの実際の動きを示す撮影された動画映像に基づいて特定される。このため、対象者Ｐの歩行運動を上記の４つのフェーズに区分することを高い信頼性で適切に行うことができる。ひいては、外部処理装置２０が補助装置１から取得する股関節回転角の検出データから、各フェーズの期間にそれぞれ対応する検出データを、該フェーズの一部の期間の検出データが欠落したり、あるいは、他のフェーズの検出データが含まれたりすることが極力生じないように、適切に抽出することが可能となる。
　次いで、外部処理装置２０の制御装置２３は、分析モードにおいて、特徴事象特定部２３ｃの処理を実行する。該特徴事象特定部２３ｃは、上記の如く特定されたフェーズ区分時刻により区分される４つのフェーズのうちの１つ以上のフェーズのそれぞれの期間における対象者Ｐの股関節回転角の変化に関する特徴事象を、少なくとも該期間における股関節回転角の検出データ（該股関節回転角の検出値の時系列データ）に基づいて特定する。
　なお、特徴事象特定部２３ｃにより特徴事象を特定する対象の股関節回転角は、対象者Ｐの左右の両脚のそれぞれの股関節回転角でもよいが、外部処理装置２０の操作等により指定された一方側の脚の股関節回転角（例えば両脚のうちの不具合を有する一方側の脚の股関節回転角）であってもよい。また、特徴事象を特定する対象のフェーズは、前記４つのフェーズのそれぞれでもよいが、外部処理装置２０の操作等により指定された１つ以上のフェーズのそれぞれであってもよい。以降の説明では、特徴事象を特定しようとする股関節回転角に対応する各脚（対象者Ｐの左脚又は右脚）を注目脚と称し、特徴事象を特定しようとする各フェーズを注目フェーズと称することがある。
　各注目フェーズの期間における各注目脚の股関節回転角の変化に関する上記特徴事象は、該注目フェーズの期間における対象者Ｐの各注目脚の股関節回転角の検出値の変化に関する特徴的な事象であって、正常な場合（対象者Ｐの両脚が正常に動き得る場合）には発生しないか、もしくは発生し難い事象である。
　該特徴事象は、例えば、注目フェーズの期間における注目脚の股関節回転角の検出値の時系列に応じた値を有する所定の指標パラメータが、正常な場合の基準範囲から逸脱している、もしくは、正常でない場合の基準範囲に収まるという事象てあり得る。あるいは、該特徴事象は、例えば、注目フェーズの期間における注目脚の股関節回転角の検出値の変化のパターンが、該注目フェーズの期間の全体もしくは一部の期間で、正常でない場合に発生し得る所定の変化パターンに一致もしくは近似するという事象であり得る。あるいは、該特徴事象は、例えば、注目フェーズの期間における注目脚の股関節回転角の検出値の変化のパターンが、該注目フェーズの期間の全体もしくは一部の期間で、正常な場合に発生し得る所定の変化パターンを持たないという事象等であり得る。なお、上記基準範囲は、上限値及び下限値の両方を有する範囲に限らず、上限値及び下限値の一方だけを有する範囲であってもよい。
　上記指標パラメータとしては、様々な種類のパラメータを採用し得る。例えば、上記指標パラメータとしては、各注目フェーズの期間での各注目脚の股関節回転角の検出値の変化の滑らかさを表すパラメータ（例えば、該注目フェーズの期間での注目脚の股関節回転角の検出値の回帰直線に対する分散、該股関節回転角の検出値の瞬時瞬時の時間微分値（単位時間当たりの変化量）の大きさ等）、あるいは、該検出値の最大値もしくは最小値もしくは変化幅（最大値と最小値との差）もしくは平均値もしくは該平均値に対する分散もしくは注目フェーズ期間の所定のタイミングでの値、あるいは、該股関節回転角の検出値の回帰直線の傾き、あるいは、該股関節回転角の検出値の瞬時瞬時の時間微分値の平均値、あるいは、該注目フェーズの期間の時間幅等のパラメータを採用し得る。
　なお、各注目フェーズでの各注目脚の股関節回転角の変化に関する特徴事象を特定するために、上記の如き指標パラメータを使用するか否かと、使用する場合の指標パラメータの種類は、各注目フェーズ毎にあらかじめ定められる。また、各注目フェーズで使用する指標パラメータの種類は１つに限らず、複数種類であってもよい。
　また、上記所定の変化パターンとしては、様々なパターンを採用し得る。例えば、上記所定の変化パターンとしては、各注目フェーズの期間での各注目脚の股関節回転角の検出値の変化パターン、又はその時間微分値の変化パターンが、所定の凹凸を有するパターン、極大値もしくは極小値を有するパターン、単調増加もしくは単調減少となるパターン、ほぼ一定に維持される期間を有するパターン、一時的に増加又は減少が休止する期間を有するパターン等が採用され得る。
　なお、各注目フェーズでの各注目脚の股関節回転角の変化に関する特徴事象を特定するために、上記の如き所定の変化パターンを使用するか否かと、使用する場合の該所定の変化パターンの種類とは、各注目フェーズ毎にあらかじめ定められる。また、各注目フェーズで使用する所定の変化パターンの種類は１種類に限らず、複数種類であってもよい。さらに、各注目フェーズで使用する所定の変化パターンは、例えば、注目脚の股関節回転角と、その時間微分値との両方の変化パターンを含んでもよい。
　また、各注目フェーズにおける上記指標パラメータの基準範囲としては、例えば、過去の臨床データ（対象者Ｐの過去の股関節回転角の検出データを含み得る）に基づいてあらかじめ設定された固定的な範囲を採用し得る。このことは、各注目フェーズにおける上記所定の変化パターンの設定についても同様である。
　ただし、各注目フェーズにおける上記基準範囲、又は上記所定の変化パターンの設定のために用いる参照データは、過去の臨床データに限られない。例えば、対象者Ｐの両脚のうちの不具合のある方の脚の股関節回転角についての基準範囲及び所定の変化パターンの一方又は両方を、該対象者Ｐの正常な脚の股関節回転角について上記観測工程で得られた検出データに基づいて設定してもよい。
　特徴事象特定部２３ｃは、各注目フェーズの期間における各注目脚の股関節回転角の変化に関する特徴事象を特定するとき、該注目フェーズの期間における注目脚の股関節回転角の検出データ（検出値の時系列データ）から求められる前記指標パラメータの値と前記基準範囲との比較を行うことで、あるいは、該注目フェーズの期間における注目脚の股関節回転角の検出データにより示される該股関節回転角の検出値の変化パターンと前記所定の変化パターンとの比較を行うことで、股関節回転角の検出値の変化の特徴事象を特定する（詳しくは、該特徴事象の有無及び該特徴事象の内容を特定する）。なお、特徴事象特定部２３ｃによる特徴事象のより具体的な特定例については後述する。
　分析モードでは、外部処理装置２０の制御装置２３は、次に、上記の如く特定した特徴事象の内容を示す情報（該特徴事象が、対象者Ｐのどの注目脚及び注目フェーズに関するものであるかや、どのような意味を持つものであるか等を示す情報）を少なくとも含む観測結果情報を、対象者Ｐ及び関係者（セラピスト等）に報知情報として出力する処理を観測結果情報出力部２３ｄにより実行する。
　この場合、本実施形態では、観測結果情報出力部２３ｄは、観測結果情報を視覚的な報知情報として、表示器２２に表示させる。該観測結果情報出力部２３ｄが表示器２２に表示させる観測結果情報のうち、特徴事象の内容を示す情報（以降、単に特徴事象内容情報という）は、各注目脚の股関節回転角の各注目フェーズ毎の情報であり、例えば、該特徴事象に対応する注目脚が左右のどちらの脚であるかを示す注目脚情報と、該特徴事象に対応する注目フェーズが４つのフェーズのうちのどのフェーズであるかを示す注目フェーズ情報とを含む。なお、注目脚が左右の脚のうちの既定の一方側の脚だけである場合には、注目脚情報を省略し得る。また、注目フェーズが既定の１つのフェーズだけである場合には、注目フェーズ情報を省略し得る。
　そして、該特徴事象が、前記指標パラメータに関する事象である場合には、特徴事象内容情報は、例えば、該指標パラメータの種類を示す情報を含むと共に、該指標パラメータの値が前記基準範囲に対してどのような関係になっているを示す情報と該指標パラメータの値が、正常な場合とどのように異なるかを示す情報とのうちの一方又は両方の情報をさらに含む。
　また、該特徴事象が、股関節回転角の検出値の変化パターンに関する事象である場合には、特徴事象内容情報は、例えば、該検出値の変化パターンが、どのような点で特徴的な形態を有するものであるかを示す情報を含むと共に、該検出値の変化パターンが前記所定の変化パターンに対してどのような関係になっているかを示す情報と、該検出値の変化パターンが正常な場合とどのように異なるかを示す情報とのうちの一方又は両方の情報をさらに含む。
　観測結果情報出力部２３ｄは、上記の如き情報により構成される特徴事象内容情報を観測結果情報の一部として、表示器２２に表示させる。この場合、特徴事象内容情報を構成する各情報は、文字情報でもよいが、形状、模様、色等により認識し得る図形的な情報であってもよい。
　なお、特徴事象内容情報は、上記の情報に限らず、例えば、特徴事象を生じる要因を示す情報を含んでいてもよい。また、特著事象内容情報は、上記情報のうちのいずれかを省略した情報であってもよい。
　観測結果情報出力部２３ｄが表示器２２に表示させる観測結果情報は、上記特徴事象内容情報の他、例えば、前記観測工程で補助装置１から取得した注目脚の股関節回転角の検出データのうちの注目フェーズの期間を少なくとも含む期間の検出データにより示される該股関節回転角の検出値の波形グラフと、該観測工程で撮影した動画映像のうちの少なくとも注目フェーズの期間を含む期間での動画映像（又は該注目フェーズの期間での複数の時系列的なサンプリング映像）とを含む。これらの波形グラフ又は撮影映像（動画映像又はサンプリング映像）は、前記特徴事象内容情報（又はその一部の情報）が重畳された態様で、表示器２２に表示され得る。
　図５Ａ、図６Ａ、図７Ａ、図８Ａ及び図９Ａのそれぞれは、表示器２２に表示される波形グラフを例示している。これらの例では、注目脚（右脚）の股関節回転角の波形グラフに加えて、他方の脚（左脚）の股関節回転角の波形グラフが併せて表示される。また、注目フェーズの期間の境界線が、波形グラフに重畳されると共に、特徴事象に係る局所部分に楕円形の枠が重畳される。
　また、図５Ｂ、図６Ｂ、図７Ｂ、図８Ｂ及び図９Ｂのそれぞれは、表示器２２に表示される撮影映像（ここでは、複数のサンプリング映像）を例示している。これらの例では、注目脚（右脚）の曲り具合を視覚的に判り易くするために、例えば、注目脚の各関節の位置を示す丸図形と、隣り合う丸図形を結ぶリンク線分とが撮影映像に重畳される。
　なお、サンプリング映像の代わりに、あるいは、サンプリング映像に加えて、動画映像を表示器２２に表示してもよい。また、例えば、表示器２２に表示させる各サンプリング映像が波形グラフのうちのどの時点でのものかを示す情報を波形グラフに重畳したり、あるいは、表示器２２に表示させる動画映像の進行に同期させて波形グラフ上を移動するカーソル等を波形グラフに重畳して表示するようにしてもよい。
　観測結果情報出力部２３ｄは、以上のように特徴事象内容情報と、注目脚の股関節回転角の検出値の、注目フェーズの期間を含む期間の波形グラフと、該期間の撮影映像（動画映像又はサンプリング映像）とを表示器２２に表示させる。この場合、特徴事象内容情報に加えて、注目フェーズの期間を含む波形グラフと撮影映像とが表示されるので、セラピスト等の関係者は、対象者Ｐに波形グラフや撮影映像を表示器２２に表示しながら、特徴事象内容情報等を判り易く説明することができる。
　なお、観測結果情報の全てを同時に表示器２２に表示させることも可能であるが、表示器２２に同時に表示させる情報を、外部処理装置２０の操作によって、適宜、選択し得るようにしてもよい。
　また、観測結果情報は、特徴事象内容情報に加えて、あるいは、特徴事象内容情報の代わりに、特定された特徴事象に関する評価結果を示す情報を含んでもよい。例えば、特徴事象に係る前記指標パラメータの値の、正常な場合の基準範囲に対する乖離度合いを示す情報、あるいは、特徴事象に係る股関節回転角の検出値の変化パターンの、正常な場合の変化パターンに対する乖離度合いを示す情報、あるいは、前回の観測時からの特徴事象の改善度合いを示す情報等を上記評価結果を示す情報として表示器２２に表示させるようにしてよい。
　補足すると、本実施形態では、観測結果情報を表示器２２に表示させたが、例えば特徴事象内容情報の一部の情報を表示器２２に表示させることに加えて、又は該表示の代わりに、音声による聴覚的な情報として出力することも可能である。
　次に、外部処理装置２０の制御装置２３は、上記分析モードの終了後、自動的に、又は外部処理装置２０の操作に応じて、補助装置動作調整部２３ｅの処理を実行する。該補助装置動作調整部２３ｅは、観測結果情報等を基に、補助装置１の動作を調整するための調整パラメータをどのように調整すべきかの指針（以降、調整指針という）、あるいは、該調整パラメータの調整量（修正量もしくは目標値等）を決定する。
　この場合、本実施形態の補助装置１の調整パラメータには、例えば、対象者Ｐの各注目脚の股関節での屈曲動作及び伸展動作のそれぞれを補助する補助力の大きさを規定するパラメータと、該補助力を発生するタイミングを規定するパラメータとが含まれる。
　そして、補助装置動作調整部２３ｅは、特定された特徴事象を修正し得るように（詳しくは、注目脚の注目フェーズの期間での股関節回転角の前記指標パラメータの値を基準範囲もしくは目標値に近づけ得るように、あるいは、注目脚の注目フェーズの期間での股関節回転角の変化パターンを、目標変化パターンに近づけ得るように）、調整パラメータの調整指針又は調整量を決定する。そして、補助装置動作調整部２３ｅは、決定した調整指針又は調整量を視覚的な報知情報として、表示器２２に表示させる。なお、該調整指針又は調整量を、例えば音声による聴覚的な報知情報として出力してもよい。
　かかる調整指針又は調整量が報知されることで、セラピスト等の関係者は、補助装置１の動作を適切に調整することができる。
　なお、外部処理装置２０で取得された股関節回転角の検出データ、撮影された動画映像、特定されたフェーズ区分時刻、特定された特徴事象、前記観測結果情報、並びに、前記調整指針もしくは調整量等の情報は、外部処理装置２０から外部のデータベースサーバ等に転送されて保存される。
　次に、特徴事象特定部２３ｃの処理、及び補助装置動作調整部２３ｅの処理のより具体的な例を図５Ａ～図９Ｂを参照して説明する。なお、この説明では、対象者Ｐは、例えば、その両脚のうちの一方の脚（例えば右脚）が麻痺等より動き難くなっている者（該一方の脚に不具合を有する対象者）である。そして、前記第１両脚接地期間Ｔ１は、不具合を有する一方の脚（右脚）が離地状態から接地状態になった時刻から開始する期間である。
　図５Ａを参照して、対象者Ｐがその一方の脚（例えば右脚）に不具合を有する場合、前記４つのフェーズのうちの例えば第１両脚接地期間Ｔ１において、図中の破線枠ａ１の部分に示すように、当該一方の脚（右脚）の股関節回転角の検出値の波形が、２つの山部（凸部）を有すると共に、１つ目（先行側）の山部の股関節回転角の極大値よりも、２つ目（後行側）の山部の股関節回転角の極大値が大きくなるという特徴事象（以降、５Ａ事象という）が生じることがある。
　そこで、特徴事象特定部２３ｃは、対象者Ｐの不具合を有する一方の脚（右脚）を注目脚、第１両脚接地期間Ｔ１を注目フェーズとして特徴事象を特定する場合に、上記５Ａ事象に対応する股関節回転角の変化パターン（図５Ａの破線枠ａ１部分の波形パターンと同様のパターン）を前記所定の変化パターンとして用いて特徴事象を特定する。
　これにより、注目脚としての右脚の股関節回転角の検出値が、注目フェーズの期間としての第１両脚接地期間Ｔ１において、図５Ａに示す波形グラフのパターンで変化する場合、該第１両脚接地期間Ｔ１において、前記５Ａ事象が特定される。
　また、前記５Ａ事象は、不具合を有する注目脚の着地後の第１両脚接地期間Ｔ１において、例えば、図５Ｂのサンプリング映像に例示する如く該注目脚（ここでは右脚）が股関節で屈曲動作側に曲がり過ぎることに起因して、あるいは、対象者Ｐの上体が前傾し過ぎることに起因して生じやすい。
　そこで、補助装置動作調整部２３ｅは、特定された特徴事象が５Ａ事象である場合、注目脚の股関節における伸展動作を補助する方向の補助力を所定期間で強めにするという調整指針を決定し、あるいは、該伸展動作を補助する方向の補助力を所定期間で強めにするように、該補助力の大きさを規定する調整パラメータの調整量又は該補助力の発生タイミングを規定する調整パラメータの調整量を決定する。
　次に、図６Ａを参照して、、対象者Ｐがその一方の脚（例えば右脚）に不具合を有する場合、前記４つのフェーズのうちの例えば、当該一方の脚（右脚）が接地状態となる第１片脚接地期間Ｔ２において、図中の破線枠ａ２の部分に示すように、当該一方の脚（右脚）の股関節回転角の検出値の変化の乱れ（滑らかさの低下）が生じたり、該第１片脚接地期間の時間幅が長くなるという特徴事象（以降、６Ａ事象という）が生じることがある。
　そこで、特徴事象特定部２３ｃは、対象者Ｐの不具合を有する一方の脚（右脚）を注目脚、第１片脚接地期間Ｔ２を注目フェーズの期間として特徴事象を特定する場合に、例えば、第１片脚接地期間Ｔ２における注目脚の股関節回転角の変化の滑らかさを表すパラメータと、第１片脚接地期間Ｔ２の時間幅とを前記指標パラメータとして用い、滑らかさを表すパラメータの値を、第１片脚接地期間Ｔ２での注目脚の股関節回転角の検出データから求める。また、特徴事象特定部２３ｃは、第１片脚接地期間Ｔ２の時間幅をフェーズ区分時刻特定部２３ｂで特定されたフェーズ区分時刻から求める。
　そして、特徴事象特定部２３ｃは、滑らかさを表すパラメータの値が所定の基準範囲を逸脱し、あるいは、第１片脚接地期間Ｔ２の時間幅が所定の基準範囲よりも大きい場合に、前記６Ａ事象の発生を特定する。
　これにより、注目脚としての右脚の股関節回転角の検出値が、注目フェーズの期間としての第１片脚接地期間Ｔ２において、図６Ａに示す波形グラフのパターンで変化する場合、該第１片脚接地期間Ｔ２において、前記６Ａ事象が特定される。
　なお、６Ａ事象を特定する場合、第１片脚接地期間Ｔ２の時間幅の代わりに、例えば、第１片脚接地期間Ｔ２での注目脚の股関節回転角の検出値の回帰直線の傾き（該回帰直線での単位時間当たりの股関節回転角の変化量）を指標パラメータとして用いてもよい。
　また、前記６Ａ事象は、不具合を有する注目脚が接地状態となる第１片脚接地期間Ｔ２において、例えば図６Ｂのサンプリング映像に見られる如く、該注目脚（右脚）の動きの減速もしくは停止が生じたり、該注目脚（右脚）の膝の反張が生じることに起因して、該注目脚の股関節での伸展動作が停止もしくは減退することで生じやすい。
　そこで、補助装置動作調整部２３ｅは、特定された特徴事象が６Ａ事象である場合、注目脚の股関節における伸展動作を補助する方向の補助力を所定期間で強めにするという調整指針を決定し、あるいは、該伸展動作を補助する方向の補助力を所定期間で強めにするように、該補助力の大きさを規定する調整パラメータ又は該補助力の発生タイミングを規定する調整パラメータの調整量を決定する。
　次に、図７Ａを参照して、対象者Ｐがその一方の脚（例えば右脚）に不具合を有する場合、前記４つのフェーズのうちの、当該一方の脚（右脚）が接地状態となる第１片脚接地期間Ｔ２の時間幅が短いと共に、図中の破線枠ａ３の部分に示すように、該第１片脚接地期間Ｔ２の終了時における当該一方の脚（右脚）の股関節回転角の検出値が、伸展動作状態側（負極性側）に十分に近づかないという特徴事象（以降、７Ａ事象という）が生じることもある。
　そこで、特徴事象特定部２３ｃは、対象者Ｐの不具合を有する一方の脚（右脚）を注目脚、第１片脚接地期間Ｔ２を注目フェーズの期間として特徴事象を特定する場合に、例えば、第１片脚接地期間Ｔ２の終了時における注目脚の股関節回転角と、第１片脚接地期間Ｔ２の時間幅とを前記指標パラメータとして用い、第１片脚接地期間Ｔ２の終了時における注目脚の股関節回転角の値を、第１片脚接地期間Ｔ２での注目脚の股関節回転角の検出データから抽出する。また、特徴事象特定部２３ｃは、第１片脚接地期間Ｔ２の時間幅をフェーズ区分時刻特定部２３ｂで特定されたフェーズ区分時刻から求める。
　そして、特徴事象特定部２３ｃは、第１片脚接地期間Ｔ２の終了時における注目脚の股関節回転角の検出値が所定の基準範囲よりも正極性側に大きな値となると共に、第１片脚接地期間Ｔ２の時間幅が所定の基準範囲よりも小さい場合に、前記７Ａ事象の発生を特定する。
　これにより、注目脚としての右脚の股関節回転角の検出値が、注目フェーズの期間としての第１片脚接地期間Ｔ２において、図７Ａに示す波形グラフのパターンで変化する場合、該第１片脚接地期間Ｔ２において、前記７Ａ事象が特定される。
　なお、７Ａ事象を特定する場合、第１片脚接地期間Ｔ２の終了時における注目脚の股関節回転角の検出値の代わりに、例えば、第１片脚接地期間Ｔ２の終了時近辺の期間での注目脚の股関節回転角の検出値の平均値を指標パラメータとして用いてもよい。
　また、前記７Ａ事象では、不具合を有する注目脚が接地状態となる第１片脚接地期間Ｔ２において、例えば図７Ｂのサンプリング映像に見られる如く、該第１片脚接地期間Ｔ２の終了時刻近辺でも、該注目脚（右脚）の股関節回転角が顕著に屈曲動作側の回転角に維持される。
　そこで、補助装置動作調整部２３ｅは、特定された特徴事象が７Ａ事象である場合、注目脚の股関節における伸展動作を補助する方向の補助力を所定期間で強めにするという調整指針を決定し、あるいは、該伸展動作を補助する方向の補助力を所定期間で強めにするように、該補助力の大きさを規定する調整パラメータ又は該補助力の発生タイミングを規定する調整パラメータの調整量を決定する。
　次に、図８Ａを参照して、対象者Ｐがその一方の脚（例えば右脚）に不具合を有する場合、前記４つのフェーズのうちの、両脚が接地状態となる第２両脚接地期間Ｔ３において、図中の破線枠ａ４の部分に示すように、当該一方の脚（右脚）の股関節回転角が伸展動作側から屈曲動作側に変化するタイミング（該股関節回転角が伸展動作側（負極性側）で最小値となるタイミング）が遅くなるという特徴事象（以降、８Ａ事象という）が対象者Ｐの骨盤の後傾等に起因して生じることがある。
　そこで、特徴事象特定部２３ｃは、対象者Ｐの不具合を有する一方の脚（右脚）を注目脚、第２両脚接地期間Ｔ３を注目フェーズの期間として特徴事象を特定する場合に、例えば、第２両脚接地期間Ｔ３内で、注目脚の股関節回転角が負極性の最小値となるタイミング（第２両脚接地期間Ｔ３での相対的なタイミング）を表すパラメータを前記指標パラメータとして用い、該パラメータの値を、第２両脚接地期間Ｔ３での注目脚の股関節回転角の検出データ（時刻情報を含む）から求める。
　この場合、上記タイミングを表すパラメータは、例えば、上記最小値に対応する時刻と、第２両脚接地期間Ｔ３の開始時刻との間の時間幅、あるいは、該時間幅を第２両脚接地期間Ｔ３の時間幅で除算してなる値として求められる。
　そして、特徴事象特定部２３ｃは、上記タイミングを表すパラメータの値が、所定の基準範囲よりも大きい場合に、前記８Ａ事象の発生を特定する。
　これにより、注目脚としての右脚の股関節回転角の検出値が、注目フェーズの期間としての第２両脚接地期間Ｔ３において、図８Ａに示す波形グラフのパターンで変化する場合、該第２両脚接地期間Ｔ３において、前記８Ａ事象が特定される。
　また、前記８Ａ事象では、対象者Ｐの両方の脚が接地状態となる第２両脚接地期間Ｔ３において、例えば図８Ｂのサンプリング映像で示す如く、第２両脚接地期間Ｔ３の終了近くまで（注目脚（右脚）が離地状態になる直前まで）、注目脚の股関節回転角が、屈曲動作側の回転角（正極性の回転角）にならない。
　そこで、補助装置動作調整部２３ｅは、特定された特徴事象が８Ａ事象である場合、注目脚の股関節における屈曲動作を補助する方向の補助力を所定期間で強めにするという調整指針を決定し、あるいは、該屈曲動作を補助する方向の補助力を所定期間で強めにするように、該補助力の大きさを規定する調整パラメータ又は該補助力の発生タイミングを規定する調整パラメータの調整量を決定する。
　次に、図９Ａを参照して、対象者Ｐがその一方の脚（例えば右脚）に不具合を有する場合、前記４つのフェーズのうちの、該一方の脚（右脚）が離地状態となる第２片脚接地期間Ｔ４において、図中の破線枠ａ５の部分に示すように、当該一方の脚（右脚）の股関節回転角が段差（該股関節回転角の増加が一時的に休止する期間）を有するパターンで変化するという特徴事象（以降、９Ａ事象という）が生じることがある。なお、かかる９Ａ事象は、不具合を有する一方の脚の下腿部を、第２片脚接地期間Ｔ４の初期に勢いよく、前方に降り出すこと等に起因して、該第２片脚接地期間Ｔ４の途中で、該一方の脚の膝が伸展した場合に生じやすい。
　そこで、特徴事象特定部２３ｃは、対象者Ｐの不具合を有する一方の脚（右脚）を注目脚、第２片脚接地期間Ｔ４を注目フェーズとして特徴事象を特定する場合に、上記９Ａ事象に対応する股関節回転角の変化パターン（図９Ａの破線枠ａ５部分の波形パターンと同様のパターン）を前記所定の変化パターンとして用いて特徴事象を特定する。
　これにより、注目脚（右脚）の股関節回転角の検出値が、注目フェーズの期間としての第２片脚接地期間Ｔ４において、図９Ａに示す波形グラフのパターンで変化する場合、該第２片脚接地期間Ｔ４において、前記９Ａ事象が特定される。
　また、９Ａ事象では、不具合を有する注目脚が離地状態となる第２片脚接地期間Ｔ４の途中において、例えば、図９Ｂのサンプリング映像で示される如く、注目脚（ここでは右脚）の股関節回転角が伸展動作側に変化してしまう。
　そこで、補助装置動作調整部２３ｅは、特定された特徴事象が９Ａ事象である場合、注目脚の股関節における屈曲動作を補助する方向の補助力を所定期間で強めにするという調整指針を決定し、あるいは、該屈曲動作を補助する方向の補助力を所定期間で強めにするように、該補助力の大きさを規定する調整パラメータ又は該補助力の発生タイミングを規定する調整パラメータの調整量を決定する。
　本実施形態によれば、以上の如く、特徴事象の特定と、補助装置１の動作調整の方針もしくは調整パラメータの調整量を決定することとを行うことができる。
　なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、様々な実施形態を採用することができる。以下に他の実施形態をいくつか概略的に説明する。
　前記実施形態では、対象者Ｐの各脚の股関節回転角を検出するために、補助装置１に備えられた角度検出器１０を用いた。対象者Ｐの各脚の股関節回転角を、補助装置１とは別の検出器により検出してもよい。
　また、観測対象の運動状態量は、股関節回転角（股関節のピッチ方向の回転角）に限られない。例えば、各脚の内転動作及び外転動作における股関節のロール方向の回転角、股関節以外の膝関節もしくは足首関節の回転角、大腿部もしくは下腿部の加速度、腰部の加速度等を観測対象の運動状態量として含んでいてもよい。
　また、例えば不具合を有する腕の運動を改善するような場合には、対象者の脚の代わりに、各腕の任意の１つ以上の関節の変位量を観測対象の運動状態量としてもよい。
　また、対象者の観測対象の所定の運動は、歩行運動に限らず、スクワット運動、立ち座り運動、ジョギング運動、走行運動等であってもよい。また、例えば不具合を有する腕の運動を改善するような場合には、該所定の運動は、腕を上下もしくは前後もしくは左右に振る腕振り運動、あるいは、曲げ伸ばし運動等であってもよい。
　また、前記実施形態における補助装置１は、対象者の脚の股関節のピッチ方向の回転を補助する補助力を発生する装置である。ただし、補助装置１は、股関節だけでなく、もしくは股関節の代わりに、膝関節もしくは足首関節の動きを補助する補助力を発生する装置であってもよい。また、補助装置は、不具合を有する腕の動きを補助する補助力を発生する装置であってもよい。
　また、前記実施形態では、対象者の各脚が接地状態及び離地状態の一方から他方に切り替わる時刻をフェーズ区分時刻として特定した。ただし、例えば、各脚の足部が該脚の股関節の真下に位置する時刻、各脚の足部が対象者Ｐの上体に対して最も前方側もしくは最も後方側に位置する時刻等をフェーズ区分時刻として特定することも可能である。
　また、前記実施形態では、補助装置１による補助力を発生させない状態で、対象者Ｐの運動状態量（股関節回転角）を観測した。ただし、例えば補助装置１の効果を確認したり、補助装置１の動作の微調整等を行うために、補助装置１による補助力を発生させた状態で、対象者Ｐの運動状態量（股関節回転角）を観測してもよい。
 

Claims (10)

  1. 　対象者の肢体の動きに応じて変化する該対象者の運動状態量を検出する検出器と、
    　前記対象者の動画映像を撮影可能な撮影装置と、
    　前記対象者がその肢体を動かす所定の運動を行っている状態で、前記検出器により検出された運動状態量の検出値と前記撮影装置により撮影された該対象者の運動の動画映像とを時刻情報と対応付けて取得して記憶保持するデータ取得部と、
    　前記記憶保持された動画映像と時刻情報とに基づいて、前記所定の運動を複数のフェーズに区分する複数のフェーズ区分時刻を特定するフェーズ区分時刻特定部と、
    　前記特定されたフェーズ区分時刻により区分される複数のフェーズのうちの１つ以上のフェーズのそれぞれの期間における前記運動状態量の変化に関する特徴事象を少なくとも該期間における該運動状態量の検出値に基づいて特定する特徴事象特定部と、
    　前記特定された特徴事象の内容又は該特徴事象の評価結果を示す情報を少なくとも含む観測結果情報を出力する観測結果情報出力部とを備えることを特徴とする運動状態観測システム。
  2. 　請求項１記載の運動状態観測システムにおいて、
    　前記撮影装置、前記フェーズ区分時刻特定部、前記特徴事象特定部、及び前記観測結果情報出力部は、携帯端末に備えられていることを特徴とする運動状態観測システム。
  3. 　請求項１又は２記載の運動状態観測システムにおいて、
    　前記所定の運動は、前記対象者の歩行運動であり、前記フェーズ区分時刻は、前記対象者の各脚の接地状態と離地状態との一方の状態から他方の状態への切り替わりの時刻であることを特徴とする運動状態観測システム。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の運動状態観測システムにおいて、
    　前記所定の運動は、前記対象者の歩行運動であり、前記運動状態量は、前記対象者の脚の股関節、膝関節及び足首関節のうちの１つ以上の関節の変位量を少なくとも含むことを特徴とする運動状態観測システム。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の運動状態観測システムにおいて、
    　前記観測結果情報出力部は、表示器を含んでおり、前記特定された特徴事象に対応する前記フェーズの期間内の前記動画映像と該動画映像から抽出した１つ以上の静止映像とのうちのいずれかである表示対象撮影映像と、該フェーズの期間内の前記運動状態量の検出値の変化を示す波形グラフとのうちの少なくとも一方を前記観測結果情報の構成要素として該表示器に表示させ得るように構成されていることを特徴とする運動状態観測システム。
  6. 　請求項５記載の運動状態観測システムにおいて、
    　前記観測結果情報出力部は、前記表示対象撮影映像と、前記波形グラフとを前記表示器に同時に表示させ得るように構成されていると共に、前記表示対象撮影映像と、前記波形グラフとを前記表示器に同時に表示させるとき、表示中の前記表示対象撮影映像が、前記波形グラフのどの時刻に対応するものであるかを示す情報を該波形グラフの表示部分に重畳して表示させ得るように構成されていることを特徴とする運動状態観測システム。
  7. 　請求項５又は６記載の運動状態観測システムにおいて、
    　前記所定の運動は、前記対象者の歩行運動であり、前記表示器に表示させる前記観測結果情報は、前記表示対象撮影映像を含んでおり、前記観測結果情報出力部は、前記表示器に前記表示対象撮影映像を表示させるとき、前記表示対象撮影映像に含まれる前記対象者の両脚のうちの少なくとも前記特徴事象に関連する脚において互いに隣り合う関節の間を
    結ぶ線分を示す画像を、該表示対象撮影映像に重畳して前記表示器に表示させ得るように構成されていることを特徴とする運動状態観測システム。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の運動状態観測システムにおいて、
    　前記対象者の前記所定の運動を補助する補助力を該対象者に付与し得るように前記対象者に装着可能な補助装置の動作調整の方針、又は該動作調整のためのパラメータの調整量を、少なくとも前記特定された特徴事象の内容又は該特徴事象の評価結果に応じて決定する補助装置動作調整部をさらに備えることを特徴とする運動状態観測システム。
  9. 　請求項８記載の運動状態観測システムにおいて、
    　前記検出器は、前記補助装置に備えられた検出器であることを特徴とする運動状態観測システム。
  10. 　請求項８又は９記載の運動状態観測システムにおいて、
    　前記補助装置動作調整部は、前記特徴事象が特定されたフェーズの期間での前記運動状態量の変化に応じて規定される指標パラメータの値を所定の目標値に近づけるように、又は該フェーズの期間での前記運動状態量の変化パターンを所定の目標変化パターンに近づけるように前記補助装置の動作調整の方針、又は該動作調整のためのパラメータの調整量を決定するように構成されていることを特徴とする運動状態観測システム。
     
PCT/JP2020/001902 2019-04-05 2020-01-21 対象者の運動状態観測システム WO2020202714A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021511129A JP7097030B2 (ja) 2019-04-05 2020-01-21 対象者の運動状態観測システム

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019072862 2019-04-05
JP2019-072862 2019-04-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020202714A1 true WO2020202714A1 (ja) 2020-10-08

Family

ID=72668006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/001902 WO2020202714A1 (ja) 2019-04-05 2020-01-21 対象者の運動状態観測システム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7097030B2 (ja)
WO (1) WO2020202714A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003216743A (ja) * 2002-01-25 2003-07-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 遠隔転倒予防指導支援システム
JP2010148760A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Toyota Motor Corp 歩行補助装置
US20170238846A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-24 Xerox Corporation Computer vision system for ambient long-term gait assessment

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6369811B2 (ja) 2014-11-27 2018-08-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 歩行解析システムおよび歩行解析プログラム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003216743A (ja) * 2002-01-25 2003-07-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 遠隔転倒予防指導支援システム
JP2010148760A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Toyota Motor Corp 歩行補助装置
US20170238846A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-24 Xerox Corporation Computer vision system for ambient long-term gait assessment

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AN, QI ET AL.: "Skill Abstraction of Physical Therapists in Hemiplegia Patient Rehabilitation Using a Walking Assist Robot", INTERNATIONAL JOURNAL OF AUTOMATION TECHNOLOGY, vol. 13, no. 2, 5 March 2019 (2019-03-05), pages 271 - 278, XP055746220 *
TOKUDA, KAZUKI ET AL.: "Analysis of joint angle and upper and lower thigh rotation movements in the stance phase of walking by subjects with medial knee osteoarthritis. )", PHYSICAL THERAPY RESEARCH, vol. 39, no. 2, 2012, pages 118 - 119 *

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020202714A1 (ja) 2021-10-21
JP7097030B2 (ja) 2022-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2138146B1 (en) Rehabilitation supporting device
KR100904937B1 (ko) 장착식 동작 보조장치
JP6501727B2 (ja) 歩行動作補助装置
US9314394B2 (en) Motion assisting device, control method therefor, and rehabilitation method
US8992384B2 (en) Training apparatus
US20210059889A1 (en) Method and apparatus for controlling balance
JP6247483B2 (ja) 動作補助装置及び動作補助プログラム
CN111263626A (zh) 外骨骼贴合度评估系统和方法
WO2012091038A1 (ja) 装着式動作補助装置、そのインタフェース装置及びプログラム
US20160045386A1 (en) Machine to Human Interfaces for Communication from a Lower Extremity Orthotic
JP2016140591A (ja) 動作解析評価装置、動作解析評価方法、及びプログラム
EP2939647A1 (en) Walking assistance device and walking assistance method
JP6781453B2 (ja) ロボティックウエアを用いた同調制御による起立動作支援方法、起立動作支援用コンピュータプログラムおよびロボティックウエア
WO2020202714A1 (ja) 対象者の運動状態観測システム
WO2020049886A1 (ja) 歩行補助システム
US20150374513A1 (en) Walking assist device
CN112044023B (zh) 步行训练系统、存储步行训练系统的控制程序的存储介质以及步行训练系统的控制方法
JP7287306B2 (ja) 歩行補助装置及び歩行補助プログラム
KR102261608B1 (ko) 웨어러블 보행 보조 로봇 제어 장치 및 방법
JP5494011B2 (ja) 動作支援システム
KR102352537B1 (ko) 보행 보조 시스템
TWI601526B (zh) Lower limb rehabilitation device control method and the implementation of the method of lower limb rehabilitation device
JP7140063B2 (ja) 支援動作計測システム、リハビリ支援システム、支援動作計測方法及びプログラム
JP2022191684A (ja) 歩行訓練システム、その制御方法、及び、制御プログラム
CN110025452A (zh) 一种基于脑机接口的触觉反馈踝关节功能训练系统

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20784960

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021511129

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20784960

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1