WO2024014234A1 - 歩行状態評価システムおよびプログラム - Google Patents

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WO2024014234A1
WO2024014234A1 PCT/JP2023/022720 JP2023022720W WO2024014234A1 WO 2024014234 A1 WO2024014234 A1 WO 2024014234A1 JP 2023022720 W JP2023022720 W JP 2023022720W WO 2024014234 A1 WO2024014234 A1 WO 2024014234A1
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WO
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walking
information
subject
joint angle
hip joint
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PCT/JP2023/022720
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武彦 清原
貴成 松本
誠 樋口
勝 植田
洋 福嶋
俊彦 肥田
真揮 三輪
Original Assignee
株式会社今仙電機製作所
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb

Definitions

  • the present invention relates to a walking state evaluation system that evaluates the walking state of a subject.
  • the present invention was made to solve such problems, and its purpose is to enable evaluation of walking condition from the viewpoint of whether it is suitable for maintaining a health condition.
  • a first aspect of solving the above problem is to provide an information acquisition means for acquiring subject gait information regarding the gait state of the subject, and to compare the gait information acquired by the information acquisition means with ideal gait information regarding the ideal gait state.
  • the ideal gait information includes a state evaluation means for evaluating the walking state of the subject, and an evaluation output means for outputting the evaluation result by the state evaluation means, and the ideal gait information includes information about the state of walking in the ideal gait state.
  • a plurality of parameters including a hip joint angle are prepared for each hip joint angle over a predetermined range, and the information acquisition means collects, as the subject walking information, a plurality of parameters including the hip joint angle when the subject walks. and the condition evaluation means evaluates the walking condition of the subject by comparing the subject walking information with the ideal walking information that includes the same hip joint angle as the subject walking information. , is.
  • the above-mentioned gait condition evaluation system compares the difference between the subject's gait condition and the ideal gait condition based on the hip joint angle, and evaluates whether the gait condition is suitable for maintaining a healthy condition.
  • the condition can be evaluated. In this way, by outputting the evaluation results of the walking state, it is possible to understand the difference between the subject's walking state and the ideal walking state, and as a result, it is possible to encourage the subject to walk in the ideal walking state. Become.
  • parameters suitable for evaluating the walking state may be used as the walking information.
  • parameters suitable for evaluating the walking state include stride length and knee joint angle.
  • the ideal gait information is composed of a plurality of parameters including a hip joint angle, a stride length at the hip joint angle, and a knee joint angle
  • the information acquisition means is configured to obtain the subject's gait information as the subject's gait information.
  • the stride length and knee joint angle at the hip joint angle are acquired.
  • the gait condition can be evaluated by comparing the difference between the subject's gait condition and the ideal gait condition based on the hip joint angle, stride length, and knee joint angle. .
  • the ideal walking information includes, in addition to the hip joint angle, a value obtained by dividing the stride length at the hip joint angle by height or leg length and expressing it as a percentage, and a knee joint angle at the hip joint angle.
  • the information acquisition means includes, as the subject walking information, the hip joint angle when the subject walks, the stride length at the hip joint angle, the height or leg length, and the knee joint angle.
  • the condition evaluation means uses the step length of the subject walking information divided by the height or leg length and expressed as a percentage.
  • the walking state evaluation system of the fourth aspect includes an information acquisition means for acquiring walking information when the subject walks, and a walking state defined by the walking information acquired by the information acquisition means. as information including a state determination means for determining which walking state corresponds to a plurality of predetermined patterns of walking states, an evaluation of the walking state, and advice according to the evaluation; an evaluation specifying means for specifying evaluation information corresponding to the walking state determined by the condition determining means from among evaluation information associated with each of the plurality of patterns of walking states; and evaluation output means for outputting the output.
  • the gait condition is classified into multiple patterns according to the health condition, and by determining which pattern the subject's gait condition belongs to and evaluating it, it is possible to Processing load can be reduced.
  • the image acquisition means acquires image data of the subject walking, and the information acquisition means determines the step length and hip joint angle of the subject based on the image data acquired by the image acquisition means.
  • Obtain walking information including.
  • the applicant of this application focused on the tendency for the hip joint angle to become smaller when walking due to deterioration of health conditions, aging, and lack of exercise that promotes hip joint extension in daily life even in middle and old age.
  • axis parameters should be used to define the walking state, we discovered that it is useful to define the walking state using the hip joint angle and stride length.
  • the usefulness here refers to the fact that the relationship between hip joint angle and stride length during walking tends to be different between subjects with no health conditions and subjects with some health problems. This makes it possible to evaluate walking conditions based on this tendency.
  • the applicant of the present invention came up with the above-mentioned configuration as a result of ingenuity and ingenuity to use this tendency to evaluate the walking state.
  • the walking state can be defined by many parameters such as not only the hip joint angle but also the knee joint angle.
  • the more parameters the greater the processing load required for evaluation.
  • the ability to define and evaluate walking conditions using the parameters of hip joint angle and stride length as described above is advantageous in terms of reducing the processing load required for evaluation.
  • the evaluation of the gait condition in relation to the health condition can be performed. This can be effectively achieved by reducing the processing load required.
  • Block diagram showing the configuration of the walking state evaluation system in the present disclosure A schematic diagram showing how a subject is photographed by a camera in the present disclosure Flowchart showing the procedure for evaluation output processing Diagram showing a skeletal model of the subject included in the image (1) Diagram showing the page where evaluation information is output (1) Flowchart (1) showing the procedure of condition evaluation processing Diagram showing walking state patterns Diagram showing the page where evaluation information is output (2) Diagram showing a skeletal model of the subject included in the image (2) Flowchart (2) showing the procedure of condition evaluation processing
  • the gait state evaluation system 1 includes an information generation device 10 that generates gait information regarding the subject's gait, and a state evaluation device 20 that evaluates the subject's gait state.
  • the information generation device 10 includes a control unit 11 that controls the overall operation of the information generation device 10, a storage unit 13 that stores various data, a user interface (U/I) 15 that interacts with the user, and a status evaluation device. 20, and a camera 19 installed to photograph the subject walking.
  • a control unit 11 controls the overall operation of the information generation device 10
  • a storage unit 13 that stores various data
  • a user interface (U/I) 15 that interacts with the user
  • a status evaluation device. 20 installed to photograph the subject walking.
  • the camera 19 is installed at a position where it can photograph the walking state of the subject 100 from the side, as shown in FIG. 2, and generates image data by photographing the walking state.
  • This image data represents each of a plurality of images that are continuous in time series.
  • the condition evaluation device 20 includes a control unit 21 that controls the overall operation of the condition evaluation device 20, a storage unit 23 that stores various data, a user interface (U/I) 25 that interacts with the user, and an information generation device.
  • a communication unit 27 that controls communication with the communication unit 10 is provided.
  • the information generation device 10 and the condition evaluation device 20 are communicably connected via the Internet 200, but they may be directly communicably connected. .
  • image data is acquired from the camera 19 (s110).
  • commands to start and end imaging are sequentially issued from the control unit 11 to the camera 19 in synchronization with the timing when the subject crosses the imaging range of the camera 19.
  • Image data representing an image is obtained.
  • the commands to the camera 19 to start and end photographing may be artificially given at the timing of receiving commands from the user via the user interface 15, and may be caused by changes in the image in the photographing range or changes not shown in the figure. It may also be done automatically based on the detection results of the sensor.
  • a specific image is extracted from the image data acquired in s110 above (s120).
  • the heel of the leg to be observed (the leg on the near side in the image; hereinafter also referred to as the "observed limb") is modeled in this skeletal model.
  • a heel-off image and a heel contact image are extracted.
  • This "heel-off image” is an image taken when the heel on the hip extension side of the observed limb of a walking subject becomes heel-off away from the ground surface
  • the “heel contact image” is an image of the observed limb of a walking subject. This is an image at a time when the heel on the flexed side of the hip joint of the observed limb of the subject is in a heel contact state in contact with the ground surface.
  • the images extracted in s120 are any one set of image data showing successive heel-off images and heel contact images in time series on the observation limb.
  • images in which the heel of the observed limb is in a position corresponding to the heel-off state and the heel contact state are extracted as heel-off images and heel-contact images.
  • a sensor for example, a vibration sensor or an acceleration sensor installed on the subject or the road surface
  • images at the timing of such detection are used as heel-off images and heel-contact states. It may also be extracted as a heel contact image.
  • walking information of the subject is calculated based on each of the images extracted in s120 (s130).
  • the subject's hip joint angle ⁇ c, stride length Ls, height Lt, etc. are calculated from each of the heel-off image and heel contact image extracted in step s120.
  • FIG. 4 shows a state in which the observation limb in the heel contact state and the observation limb in the heel-off state are superimposed so that the rotation centers of the hip joints coincide.
  • the stride length Ls is determined by the heel-off distance Ls1 from the position of the tip of the foot (toe in this embodiment) where the subject is in a heel-off state to the position directly below the hip joint along the forward direction of movement, and the heel-off distance Ls1 when the subject is in a heel contact state.
  • the step length Ls may be calculated by focusing on the tip of the observed limb and the tip of the opposite leg (hereinafter referred to as "non-observed limb").
  • the toe of the observed limb is in either the heel-off state or the heel contact state, and the non-foot is in the other state in images that are close to this state in time. It is conceivable to calculate in the same way as above based on the tip of the observed limb.
  • the condition evaluation device 20 is configured to receive this walking information, execute a condition evaluation process to be described later, and return evaluation information corresponding to this walking information.
  • the walking information Once the walking information has been transmitted in this way, it will be in a standby state until the evaluation information is returned from the condition evaluation device 20 (s150: NO). After that, when evaluation information is returned (s150: YES), this evaluation information is output (s160), and then the evaluation output process ends.
  • page data in which the evaluation content Ie and advice Ia included in the evaluation information are arranged in a predetermined format is generated, and this is output via the user interface 15 (for example, printed on a paper medium). , displayed on a display, etc.).
  • the evaluation output process of this embodiment after the heel-off image and the heel contact image are extracted, the subject's gait information is calculated based on these images. However, after each image is extracted, it is checked whether the images are suitable for calculating walking information, and if it is inappropriate, processing is performed to reacquire the image data, and evaluation output processing itself It is also possible to have a configuration such as terminating the process.
  • the device enters a standby state until walking information is received from the information generation device 10 (s210: NO). After that, when walking information is received from the information generation device 10 (s210: YES), the walking state specified by this walking information corresponds to any walking state among the plurality of predetermined patterns of walking states. It is determined whether it is the same (s220).
  • the walking state defined by the walking information received in s210 is defined by at least the stride rate (Ls/Lt) obtained by dividing the step length Ls by the height Lt of the subject and the hip joint angle ⁇ c. It is determined whether it corresponds to a walking state.
  • the determination is made based on this database.
  • 16 patterns of walking states are registered according to each parameter, but walking states of lesser or greater patterns than these may be registered.
  • evaluation information corresponding to the walking state determined in s220 is specified (s230).
  • This evaluation information is information including evaluation content as a walking state and advice based on the evaluation content (see FIG. 5), and is stored in advance in the storage unit 23 as corresponding to each walking state. Applicable evaluation information is identified from.
  • the walking information is obtained from image data captured by the camera 19.
  • this walking information may be configured to be acquired by a method other than photographing with the camera 19. Further, the information may be configured to be acquired from outside the information generation device 10 via the communication unit 17 or the like.
  • the evaluation information is configured to be outputted via the user interface 15 of the information generation device 10.
  • the evaluation information may be configured to be output via the user interface 25 of the condition evaluation device 2 or transmitted from the condition evaluation device 2 to an external device via the communication unit 27.
  • the walking state evaluation system 1 is configured with two devices, the information generation device 10 and the state evaluation device 20.
  • this walking condition evaluation system 1 may be configured by one device including all the components included in each device.
  • three or more devices may be communicably connected to each other, with all the components included in each device being distributed.
  • the walking state evaluation system 1 of the above embodiment classifies the walking state into multiple patterns according to the health condition and determines which pattern the test subject's walking state belongs to.
  • the processing load required for the evaluation can be reduced by performing the evaluation.
  • the applicant of this application focused on the tendency for the hip joint angle to become smaller when walking due to deterioration of health conditions, aging, and lack of exercise that promotes hip joint extension in daily life even in middle and old age.
  • we conducted research on what parameters should be used to define walking conditions based on angle we discovered that it is useful to define walking conditions based on hip joint angle and stride length.
  • the usefulness here refers to the fact that the relationship between hip joint angle and stride length during walking tends to be different between subjects with no health conditions and subjects with some health problems. This makes it possible to evaluate walking conditions based on this tendency.
  • the applicant of the present invention came up with the above-mentioned configuration as a result of ingenuity and ingenuity to use this tendency to evaluate the walking state.
  • the walking state can be defined by many parameters such as not only the hip joint angle but also the knee joint angle. However, the more parameters, the greater the processing load required for evaluation.
  • the ability to define and evaluate the walking state using two types of parameters as described above is advantageous in terms of reducing the processing load required for evaluation.
  • the walking state evaluation system 1 of the above embodiment by acquiring the walking state information of the subject including step length and hip joint angle, evaluation of the walking state in relation to the health state can be performed. This can be effectively realized by suppressing the processing load required for the evaluation.
  • walking information of the subject is calculated based on each of the images extracted in step s120 (s130).
  • the subject's hip joint angle ⁇ c, stride length Ls, height Lt, leg length Ll, knee joint angle ⁇ k, etc. of the subject are calculated from each of the heel-off image and heel contact image extracted in s120 (see FIGS. 4 and 8). .
  • the knee joint angle ⁇ k is the knee joint extension angle ⁇ k1 formed by the axis formed by the thigh and the axis formed by the lower leg of the leg in the heel-off state (that is, the leg on the extension side; the same applies hereinafter), and the heel contact state.
  • Two parameters are calculated: the knee joint bending angle ⁇ k2 formed by the axis formed by the thigh and the axis formed by the lower leg of the leg (that is, the leg on the bending side; the same applies hereinafter).
  • the knee joint angle is defined as the angle formed by the axis of the lower leg and a straight line extending the axis of the thigh toward the lower leg.
  • the angle formed with the axis) may be taken as the knee joint angle ⁇ k.
  • leg length Ll is the sum Ll1 of the thigh length Llu1 of the leg in the heel-off state and the lower leg length Lld1, and the sum Ll1 of the thigh length Llu2 and the lower leg length of the leg in the heel-off state. It is calculated as the average value ((Ll1+Ll2)/2) of the sum Ll2 and Lld2.
  • the walking information calculated in s130 (hereinafter also referred to as "subject walking information") is transmitted to the condition evaluation device 20 (s140). After transmitting the walking information in this way, the device enters a standby state until the evaluation information is returned from the condition evaluation device 20 (s150: NO).
  • evaluation information is returned (s150: YES)
  • this evaluation information is output (s160), and then the evaluation output process ends.
  • page data is generated in which the evaluation content Ie and advice Ia included in the evaluation information are arranged in a predetermined format, and this is output via the user interface 15.
  • the subject enters a standby state until the subject walking information is received from the information generation device 10 (s210: NO).
  • subject gait information is received (s210: YES)
  • gait information indicating an ideal gait state (hereinafter also referred to as "ideal gait information”) is extracted based on the gait state specified by this subject gait information. (s250).
  • information whose hip joint angle is the same as the subject's gait information received in step 210 matchesing within a predetermined error range) is extracted.
  • the ideal walking information includes a plurality of parameters including the hip joint angle when walking in an ideal walking state that places less stress on the body, the stride length at that hip joint angle, and the knee joint angle. are prepared in advance (stored in the storage unit 23) for each hip joint angle over a predetermined range. Therefore, in s250, the corresponding ideal walking information is extracted from this.
  • an ideal walking state is defined from such a viewpoint. Specifically, based on a triangle with the hip joint angle as the apex angle and the ideal stride length at this hip joint angle as the base, the ideal knee joint angles of both legs are the two sides that sandwich the apex of this triangle.
  • the ideal walking state is one in which the knee joint angle is at a certain angle. Ideally, the knee joint angle is such that the knee joint extension angle ⁇ k1 is 10 degrees or less, and the knee joint flexion angle ⁇ k2 is 15 degrees or less.
  • the subject's gait information received in s210 is evaluated based on the ideal gait information extracted in s250 (s260).
  • each parameter in both pieces of walking information is compared, and the magnitude of the hip joint angle ⁇ c is evaluated, as well as the difference between the stride length Ls and the knee joint angle ⁇ k.
  • evaluation information corresponding to the combination of these evaluation values (the size of the hip joint angle ⁇ c, the difference between the stride length Ls and the ideal, and the difference between the knee joint angle ⁇ k and the ideal) is assigned in the same manner as in the first embodiment. .
  • the walking state is evaluated using the stride length Ls included in the walking information.
  • the step length Ls a value obtained by dividing this by the height Lt or the leg length Ll and expressing it as a percentage may be used.
  • the stride length of the ideal walking information is also expressed as a percentage, and the step length Ls of the subject walking information is evaluated by converting it into a percentage in the condition evaluation process.
  • the evaluation output process is configured such that the knee joint extension angle ⁇ k1 and the knee joint flexion angle ⁇ k2 are calculated as the knee joint angle ⁇ k.
  • the knee joint angle ⁇ k for example, one calculated as the average value of the knee joint extension angle ⁇ k1 and the knee joint flexion angle ⁇ k2 may be used, or one of the hip joint angles may be selected and used. good.
  • the ideal walking information may also be evaluated based on the knee joint angle ⁇ k calculated or selected as the same average value.
  • the gait condition evaluation system of the above embodiment compares the difference between the subject's gait condition and the ideal gait condition based on the hip joint angle ⁇ c, from the viewpoint of whether it is suitable for maintaining the health condition. walking condition can be evaluated. In this way, by outputting the evaluation results of the walking state, it is possible to understand the difference between the subject's walking state and the ideal walking state, and as a result, it is possible to encourage the subject to walk in the ideal walking state. Become.
  • the walking state can be evaluated by comparing the walking state based on the subject's hip joint angle ⁇ c, stride length Ls, and knee joint angle ⁇ k with the ideal walking state. .
  • the walking state evaluation system 1 of the above embodiment when a value obtained by dividing the step length Ls by the height Lt or the leg length Ll and expressing it as a percentage is used for evaluation, the influence of the height Lt or the leg length Ll is suppressed. Walking condition can be appropriately evaluated.
  • s110 in the evaluation output process is an image acquisition means
  • s120 is an image extraction means
  • s130 is a first calculation means and a second calculation means
  • s160 is an image acquisition means. It is an evaluation output means.
  • s210 in the condition evaluation process is an information acquisition means
  • s230 and s260 are condition evaluation means.

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Abstract

被験者歩行情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段の取得した歩行情報を理想歩行情報と比較することにより、被験者の歩行状態を評価する状態評価手段と、前記状態評価手段による評価結果を出力する評価出力手段と、を備え、前記理想歩行情報としては、理想的な歩行状態による歩行時の股関節角度を含む複数のパラメータで構成されたものが、所定範囲にわたる股関節角度それぞれについて用意されたものであり、前記情報取得手段は、前記被験者歩行情報として、被験者による歩行時の股関節角度を含む複数のパラメータを取得して、前記状態評価手段は、前記被験者歩行情報を、該被験者歩行情報と同じ股関節角度が含まれる前記理想歩行情報と比較することにより、被験者の歩行状態を評価する、歩行状態評価システム。

Description

歩行状態評価システムおよびプログラム
 本発明は、被験者の歩行状態を評価する歩行状態評価システムに関する。
 近年、人の歩行状態と健康状態との関係に注目が集まっており、その関係性を明らかにすべく歩行状態を評価するための技術が種々提案されている。例えば、股関節などの角度で歩行状態を規定してその評価を行うという技術がある(特許文献1参照)。
特開2007-236663号公報
 ただ、人間にとっての歩行とは少なからず身体への負担を伴うものであり、その歩行状態の良し悪しが健康状態に与える影響は大きいはずである。そのため、人の歩行状態は、健康状態の維持に適しているか、という観点で評価できることが望ましいが、これまでそのような観点での評価は行われていなかった。
 本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、健康状態の維持に適しているかという観点で歩行状態を評価できるようにすることである。
 上記課題を解決するための第1局面は、被験者による歩行状態に関する被験者歩行情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段の取得した歩行情報を、理想的な歩行状態に関する理想歩行情報と比較することにより、被験者の歩行状態を評価する状態評価手段と、前記状態評価手段による評価結果を出力する評価出力手段と、を備え、前記理想歩行情報としては、理想的な歩行状態による歩行時の股関節角度を含む複数のパラメータで構成されたものが、所定範囲にわたる股関節角度それぞれについて用意されており、前記情報取得手段は、前記被験者歩行情報として、被験者による歩行時の股関節角度を含む複数のパラメータを取得して、前記状態評価手段は、前記被験者歩行情報を、該被験者歩行情報と同じ股関節角度が含まれる前記理想歩行情報と比較することにより、被験者の歩行状態を評価する、歩行状態評価システム、である。
 人の歩行時には、主に股関節を回転中心として左右の脚が前後に開くように動作するため、それ以外の部位が股関節と協調してどのように動作しているか、といったことが、歩行状態の良し悪しに大きな影響を与えるはずである。
 本願出願人は、このことを解明すべく被験者の歩行状態に基づいて種々の分析を行ったところ、健康状態の良好な被験者ほど股関節の動作を示す股関節角度が一定範囲内で大きくなる、健康状態に懸念のある被験者において関節への負担が大きくなりやすい、という傾向を見出した。この傾向からは、股関節角度に見合った適切な各部位の動作範囲となる理想的な歩行状態があり、この理想から乖離するほど各関節(特に股関節や膝関節など)への負担が大きくなるということがいえる。
 このように負担が大きい歩行状態は、長期的にみて各関節に不調を来しやすく、歩行に伴って痛み違和感が生じると、これを庇うような動作により別の部位への負担が増したり、歩行自体を避けるようになって生活に必要な筋力すら維持できなくなったり、という健康上の懸念が大きくなる。このようなことから、健康状態を良好に維持するには、身体への負担が小さい理想的な歩行状態で歩行することが有効といえる。
 そのため、被験者に対し、身体への負担が小さい歩行状態での歩行を促せるようにすることが望ましいが、そのためには、まず被験者の歩行状態と理想的な歩行状態との差異を把握できるようにすることが求められる。
 この要請に対し、上記局面の歩行状態評価システムでは、被験者の歩行状態と理想的な歩行状態との差異を股関節角度に基づいて比較することで、健康状態の維持に適しているかという観点で歩行状態を評価することができる。こうして、歩行状態の評価結果を出力することで、被験者の歩行状態と理想的な歩行状態との差異を把握できるようになる結果、理想的な歩行状態での歩行を被験者に促すことが可能となる。
 なお、歩行情報としては、股関節角度の他、歩行状態の評価に適したいくつかのパラメータを用いることが考えられる。歩行状態の評価に適したパラメータとしては、例えば、歩幅や膝関節角度などを用いることが考えられる。
 この場合、上記局面は以下に示す第2局面のようにしてもよい。第2局面において、前記理想歩行情報は、股関節角度の他、該股関節角度のときの歩幅および膝関節角度、を含む複数のパラメータで構成されており、前記情報取得手段は、前記被験者歩行情報として、被験者による歩行時の股関節角度に加え、該股関節角度のときの歩幅および膝関節角度を取得する、。
 この局面の歩行状態評価システムであれば、被験者の歩行状態と理想的な歩行状態との差異を、股関節角度、歩幅および膝関節角度に基づいて比較することで、歩行状態を評価することができる。
 この局面は以下に示す第3局面のようにしてもよい。第3局面において、前記理想歩行情報は、股関節角度の他、該股関節角度のときの歩幅としてこれを身長または脚長で割って百分率で表した値、および、該股関節角度のときの膝関節角度、を含む複数のパラメータで構成されており、前記情報取得手段は、前記被験者歩行情報として、被験者による歩行時の股関節角度に加え、該股関節角度のときの歩幅、身長または脚長、および、膝関節角度を取得して、前記状態評価手段は、被験者の歩行状態を評価するに際し、前記被験者歩行情報のうちの歩幅としてこれを身長又は脚長で割って百分率で表したものを用いる。
 この局面の歩行状態評価システムであれば、歩幅としてこれを身長または脚長で割って百分率で表した値を評価に用いることで、身長や脚長の影響を抑えてより適切に歩行状態を評価することができる。
 また、上記課題を解決するために第4局面の歩行状態評価システムは、被験者が歩行する際の歩行情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段の取得した歩行情報で規定される歩行状態が、あらかじめ定められた複数パターンの歩行状態のうち、いずれの歩行状態に対応するものであるかを判定する状態判定手段と、歩行状態の評価、および、評価に応じたアドバイスを含む情報として、複数パターンの歩行状態それぞれに対応づけられた評価情報のうち、前記状態判定手段に判定された歩行状態に対応する評価情報を特定する評価特定手段と、前記評価特定手段に特定された評価情報を出力する評価出力手段と、を備える。
 上記局面の歩行状態評価システムであれば、歩行状態を健康状態に応じて複数パターンに分類し、被験者の歩行状態がいずれのパターンのものであるかを判定して評価することによって、評価に要する処理負荷を抑えることができる。
 また、上記局面は以下に示す第5局面のようにしてもよい。
 第5局面においては、被験者が歩行する様子を撮影した画像データを取得する画像取得手段、を備え、前記情報取得手段は、前記画像取得手段の取得した画像データに基づき、被験者の歩幅および股関節角度を含む歩行情報を取得する。
 本願出願人は、健康状態の悪化や老化及び中高年においても日々の生活では股関節の伸展を促す運動が乏しいことに起因して、歩行する際の股関節角度が小さくなる傾向に着目し、股関節角度を軸にどのようなパラメータで歩行状態を規定すべきか研究を進めたところ、股関節角度および歩幅で歩行状態を規定することの有用性を見出した。
 ここでいう有用性とは、複数の被験者それぞれにおいて、歩行時における股関節角度と歩幅との関係が、健康状態に問題がない被験者と、健康状態に何らかの問題を抱えている被験者とで異なる傾向があり、この傾向を踏まえた歩行状態の評価が可能になるというものである。本願出願人は、この傾向を歩行状態の評価に用いるべく創意工夫を施した結果として、上記のような構成に想到している。
 歩くという能力を評価するには、歩行状態が股関節角度だけでなく、膝関節角度など多くのパラメータで規定し得るものである一方、パラメータが多くなることは評価に要する処理負荷などが大きくなるため、上記のように股関節角度および歩幅というパラメータで歩行状態を規定して評価できることは、評価に要する処理負荷の低減という点で好適である。
 そのため、上記局面の歩行状態評価システムであれば、歩幅および股関節角度を含む歩行情報を被験者の歩行状態の情報として取得することにより、健康状態との関係での歩行状態としての評価を、その評価に要する処理負荷を抑えて効果的に実現できる。
本開示における歩行状態評価システムの構成を示すブロック図 本開示においてカメラにより被験者を撮影する様子を示す模式図 評価出力処理の手順を示すフローチャート 画像に含まれる被験者を骨格モデル化した図(1) 評価情報を出力したページを示す図(1) 状態評価処理の手順を示すフローチャート(1) 歩行状態のパターンを示す図 評価情報を出力したページを示す図(2) 画像に含まれる被験者を骨格モデル化した図(2) 状態評価処理の手順を示すフローチャート(2)
 以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
(1)全体構成
 歩行状態評価システム1は、図1に示すように、被験者の歩行に関する歩行情報を生成する情報生成装置10と、被験者の歩行状態を評価する状態評価装置20と、を備える。
 情報生成装置10は、情報生成装置10全体の動作を制御する制御部11と、各種データを格納する記憶部13と、ユーザとのやりとりを行うユーザインタフェース(U/I)15と、状態評価装置20との通信を制御する通信部17と、被験者が歩行する様子を撮影すべく設置されるカメラ19と、を備える。
 これらのうち、カメラ19は、図2に示すように、被験者100の歩行する様子をその側方から撮影可能な位置に設置され、その歩行の様子を撮影して画像データを生成する。この画像データは、時系列で連続する複数の画像それぞれを示すものである。
 状態評価装置20は、状態評価装置20全体の動作を制御する制御部21と、各種データを格納する記憶部23と、ユーザとのやりとりを行うユーザインタフェース(U/I)25と、情報生成装置10との通信を制御する通信部27と、を備える。
 なお、本実施形態では、情報生成装置10と状態評価装置20とがインターネット200を介して通信可能に接続されているものを例示しているが、両者が直接通信可能に接続されていてもよい。
(2)第1実施形態
 ここでは、第1実施形態として、上記構成の歩行状態評価システム1による各種処理手順について説明する。
(2-1)評価出力処理
 まず、情報生成装置10の制御部11が実行する評価出力処理の処理手順を図3に基づいて説明する。この評価出力処理は、記憶部13に格納されたプログラムに従って実行されるものであり、ユーザインタフェース15経由で評価出力処理の起動のための指令を受けた際に起動される。
 この評価出力処理では、まず、カメラ19から画像データが取得される(s110)。ここでは、カメラ19の撮影範囲を被験者が横切るタイミングに合わせ、制御部11からカメラ19へと撮影開始および撮影終了の指令が順になされ、この指令の間に時系列で撮影された連続する複数の画像を示す画像データが取得される。
 ここで、カメラ19への撮影開始および撮影終了の指令は、ユーザインタフェース15経由でユーザの指令を受けたタイミングで人為的になされるものであってもよく、撮影範囲における画像の変化や図示されないセンサの検出結果に基づいて自動的になされるものであってもよい。
 次に、上記s110にて取得された画像データから特定の画像が抽出される(s120)。ここでは、画像データで示される各画像に映る被験者がそれぞれ骨格モデル化された後、この骨格モデルにおいて観察対象となる脚(画像において手前側にくる脚;以降「観察肢」ともいう)の踵の位置に基づき、ヒールオフ画像およびヒールコンタクト画像が抽出される。
 この「ヒールオフ画像」とは、歩行中の被験者における観察肢のうち、股関節伸展側の踵が地表面から離れるヒールオフ状態となった時点の画像であり、「ヒールコンタクト画像」とは、歩行中の被験者における観察肢のうち、股関節屈曲側の踵が地表面に接触するヒールコンタクト状態となった時点の画像である。このs120で抽出される画像は、観察肢において時系列で相前後するヒールオフ画像およびヒールコンタクト画像それぞれを示すいずれか一組の画像データである。
 なお、ここでは、カメラ19で撮影された画像群の中から、観察肢の踵がヒールオフ状態およびヒールコンタクト状態に対応する位置となっている画像を、ヒールオフ画像およびヒールコンタクト画像を抽出している。しかし、被験者が歩行に際してヒールオフ状態およびヒールコンタクト状態となったことをセンサ(例えば被験者や路面に設けた振動センサや加速度センサなど)で検知し、そうして検知されたタイミングの画像をヒールオフ画像およびヒールコンタクト画像として抽出することとしてもよい。
 次に、上記s120で抽出された画像それぞれに基づき、被験者の歩行情報が算出される(s130)。ここでは、上記s120で抽出されたヒールオフ画像およびヒールコンタクト画像それぞれから、図4に示すように、被験者の股関節角度θc、歩幅Lsおよび身長Ltなどが算出される。なお、図4は、ヒールコンタクト状態の観察肢と、ヒールオフ状態の観察肢とを、股関節の回転中心が一致するように重ね合わせた状態を示すものである。
 ここで、股関節角度θcは、ヒールオフ画像においてヒールオフ状態となっている脚の股関節伸展角度θc1(股関節から膝までの軸線と鉛直方向とのなす角度)と、ヒールコンタクト画像においてヒールコンタクト状態となっている脚の股関節屈曲角度θc2(同上)とを合計した角度(θc=θc1+θc2)として算出される。
 また、歩幅Lsは、被験者においてヒールオフ状態となっている足先(本実施形態ではつま先)の位置から進行方向前方に沿って股関節直下となる位置までのヒールオフ距離Ls1と、ヒールコンタクト状態となっている足先(本実施形態ではつま先)の位置から進行方向後方に沿って股関節直下となる位置までのヒールコンタクト距離Ls2とを合計した距離(Ls=Ls1+Ls2)として算出される。
 ここでは、観察肢において時系列で相前後するヒールオフ画像およびヒールコンタクト画像、つまりヒールオフ状態となってからヒールコンタクト状態となった観察肢における各状態での足先となる位置に着目して歩幅Lsを算出しているが、観察肢の足先とその反対の脚(以下「非観察肢」という)における足先とに着目して歩幅Lsを算出することとしてもよい。具体的には、ヒールオフ状態およびヒールコンタクト状態のいずれか一方の状態となっている観察肢の足先と、この状態の画像と時系列で近接する画像においていずれか他方の状態となっている非観察肢の足先と、に基づいて上記と同様に算出することが考えられる。
 また、身長Ltは、ヒールオフ画像およびヒールコンタクト画像それぞれにおける被験者の各脚の長さを平均した距離Llと、各画像における被験者の股関節から頭頂部までの距離Lbとを合計した距離(Lt=Ll+Lb)として算出される。
 次に、上記s130で算出された歩行情報が状態評価装置20へ送信される(s140)。状態評価装置20は、この歩行情報を受けて後述する状態評価処理を実行し、この歩行情報に対応する評価情報を返送してくるように構成されている。
 こうして歩行情報を送信したら、状態評価装置20からの評価情報が返送されてくるまで待機状態となる(s150:NO)。その後、評価情報が返信されてきたら(s150:YES)、この評価情報が出力された後(s160)、本評価出力処理が終了する。
 このs160では、図5に示すように、評価情報に含まれる評価内容IeやアドバイスIaを既定のフォーマットに配置されたページデータが生成され、これがユーザインタフェース15経由で出力(例えば、紙媒体に印刷、ディスプレイに表示など)される。
 なお、本実施形態の評価出力処理では、ヒールオフ画像およびヒールコンタクト画像の抽出後、これらに基づいて被験者の歩行情報が算出される。しかし、各画像の抽出後には、それら画像が歩行情報の算出に適したものであるかをチェックし、不適切な場合に画像データを取得し直すための処理を実施したり、評価出力処理自体を終了させたり、といった構成としてもよい。
(2-2)状態評価処理
 続いて、状態評価装置20の制御部21が実行する状態評価処理の処理手順を図6に基づいて説明する。この状態評価処理は、状態評価装置20の起動後、記憶部23に格納されたプログラムに従って実行されるものである。
 この状態評価処理では、まず、情報生成装置10からの歩行情報が受信されるまで待機状態となる(s210:NO)。その後、情報生成装置10からの歩行情報が受信されたら(s210:YES)、この歩行情報で規定される歩行状態が、あらかじめ定められた複数パターンの歩行状態のうち、いずれの歩行状態に対応するものであるかが判定される(s220)。
 ここでは、s210で受信した歩行情報で規定される歩行状態が、少なくとも被験者の歩幅Lsを身長Ltで割った歩幅率(Ls/Lt)および股関節角度θcで規定される歩行状態がいずれのパターンの歩行状態に対応するものであるかが判定される。
 あらかじめ定められた複数パターンの歩行状態は、記憶部23に格納されたデータベースに登録されているため、このデータベースに基づいて判定がなされる。本実施形態では、図7に示すように、各パラメータに応じて16パターンの歩行状態が登録されているが、これ以下または以上となるパターンの歩行状態が登録されていてもよい。
 次に、上記s220で判定された歩行状態に対応する評価情報が特定される(s230)。ここでは、あらかじめ定められた評価情報のうち、上記s220で判定された歩行状態に対応するものが特定される。この評価情報は、歩行状態としての評価内容、および、評価内容に基づくアドバイスを含む情報であり(図5参照)、それぞれ歩行状態に対応するものとして記憶部23にあらかじめ格納されているため、ここから該当する評価情報が特定される。
 そして、上記s230で特定された評価情報が状態評価装置20へと返送された後(s240)、本状態評価処理が終了する。
(2-3)変形例
 以上、本発明の第1実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
 例えば、上記実施形態では、歩行情報がカメラ19で撮影した画像データから取得されるように構成されたものを例示した。しかし、この歩行情報は、カメラ19で撮影する以外の方法により取得するように構成してもよい。また、情報生成装置10の外部から通信部17などを介して取得するように構成してもよい。
 また、上記実施形態では、複数パターンの歩行状態のいずれに対応するものであるかを判定するにあたり(状態評価処理のs220)、歩幅Lsを身長Ltで割った歩幅率を用いた構成を例示した。しかし、この判定に際しては、歩幅Lsそのものを用いることとしてもよいし、歩幅Lsを脚の長さ(以降「脚長」という))や下半身長さなど他のパラメータで割った値を用いることとしてもよい。ここで、歩幅Lsそのものを用いる場合には、人種などの要因が身長に占める脚長の割合に与える影響を抑えるべく、その要因に応じた所定の係数を掛けた値を用いることしてもよい。
 また、上記実施形態では、評価情報が、情報生成装置10のユーザインタフェース15経由で出力されるように構成されたものを例示した。しかし、評価情報は、状態評価装置2のユーザインタフェース25経由で出力したり、状態評価装置2から通信部27経由で外部の装置へと送信したりするように構成してもよい。
 また、上記実施形態では、歩行状態評価システム1が情報生成装置10と状態評価装置20との2つの装置で構成されたものを例示した。しかし、この歩行状態評価システム1は、各装置の備える全ての構成要素を備えた1つの装置により構成されたものであってもよい。また、それぞれ通信可能に接続された3つ以上の装置が、各装置の備える全ての構成要素を分散して備えたものとしてもよい。
(2-4)作用効果
 上記実施形態の歩行状態評価システム1であれば、歩行状態を健康状態に応じて複数パターンに分類し、被験者の歩行状態がいずれのパターンのものであるかを判定して評価することによって、評価に要する処理負荷を抑えることができる。
 ところで、本願出願人は、健康状態の悪化や老化及び中高年においても日々の生活では股関節の伸展を促す運動が乏しいことに起因して、歩行する際の股関節角度が小さくなる傾向に着目し、股関節角度を軸にどのようなパラメータで歩行状態を規定すべきか研究を進めたところ、股関節角度および歩幅で歩行状態を規定することの有用性を見出した。
 ここでいう有用性とは、複数の被験者それぞれにおいて、歩行時における股関節角度と歩幅との関係が、健康状態に問題がない被験者と、健康状態に何らかの問題を抱えている被験者とで異なる傾向があり、この傾向を踏まえた歩行状態の評価が可能になるというものである。本願出願人は、この傾向を歩行状態の評価に用いるべく創意工夫を施した結果として、上記のような構成に想到している。
 歩くという能力を評価するには、歩行状態が股関節角度だけでなく、膝関節角度など多くのパラメータで規定し得るものである一方、パラメータが多くなることは評価に要する処理負荷などが大きくなるため、上記のように2種類のパラメータで歩行状態を規定して評価できることは、評価に要する処理負荷の低減という点で好適である。
 そのため、上記実施形態の歩行状態評価システム1であれば、歩幅および股関節角度を含む歩行情報を被験者の歩行状態の情報を取得することにより、健康状態との関係での歩行状態としての評価を、その評価に要する処理負荷を抑えて効果的に実現できる。
(3)第2実施形態
 続いては、第2実施形態として、上記構成の歩行状態評価システム1による各種処理手順について説明する。
(3-1)評価出力処理
 まず、本実施形態における評価出力処理の処理手順を説明する。
 この評価出力処理では、第1実施形態と同様、s110~s120が行われた後、上記s120で抽出された画像それぞれに基づき、被験者の歩行情報が算出される(s130)。ここでは、上記s120で抽出されたヒールオフ画像およびヒールコンタクト画像それぞれから、被験者の股関節角度θc、歩幅Ls、身長Lt、脚長Llおよび膝関節角度θkなどが算出される(図4、図8参照)。
 膝関節角度θkとしては、ヒールオフ状態となっている脚(つまり伸展側の脚;以下同様)の大腿がなす軸線と下腿がなす軸線とで形成される膝関節伸展角度θk1、および、ヒールコンタクト状態となっている脚(つまり屈曲側の脚;以下同様)の大腿がなす軸線と下腿がなす軸線とで形成される膝関節屈曲角度θk2、という2つのパラメータが算出される。ここでは、大腿がなす軸線を下腿に向けて延長した直線と下腿がなす軸線とで形成される角度を膝関節角度としているが、大腿と下腿とがなす角度(つまり大腿がなす軸線と下腿がなす軸線とで形成される角度)を膝関節角度θkとしてもよい。
 また、脚長Llは、ヒールオフ状態となっている脚の大腿の長さLlu1と下腿の長さLld1との合計Ll1、および、ヒールコンタクト状態となっている脚の大腿の長さLlu2と下腿の長さLld2との合計Ll2、の平均値((Ll1+Ll2)/2)として算出される。
 次に、上記s130で算出された歩行情報(以降「被験者歩行情報」ともいう)が状態評価装置20へ送信される(s140)。こうして歩行情報を送信したら、状態評価装置20からの評価情報が返送されてくるまで待機状態となる(s150:NO)。
 その後、評価情報が返信されてきたら(s150:YES)、この評価情報が出力された後(s160)、本評価出力処理が終了する。このs160では、図9に示すように、評価情報に含まれる評価内容IeやアドバイスIaを既定のフォーマットに配置されたページデータが生成され、これがユーザインタフェース15経由で出力される。
(3-2)状態評価処理 続いて、本実施形態における状態評価処理の処理手順を図10に基づいて説明する。
 この状態評価処理では、まず、情報生成装置10からの被験者歩行情報が受信されるまで待機状態となる(s210:NO)。その後、被験者歩行情報が受信されたら(s210:YES)、この被験者歩行情報で規定される歩行状態に基づいて理想的な歩行状態を示す歩行情報(以降「理想歩行情報」ともいう)が抽出される(s250)。ここでは、あらかじめ複数種類用意されている理想歩行情報の中から、上記210にて受信した被験者歩行情報と股関節角度が同じ(所定の誤差範囲で一致するもの)が抽出される。
 本実施形態では、理想歩行情報として、身体への負担が小さい理想的な歩行状態による歩行時の股関節角度の他、その股関節角度のときの歩幅および膝関節角度を含む複数のパラメータで構成されたものが、所定範囲にわたる股関節角度それぞれについてあらかじめ用意(記憶部23に格納)されている。そのため、このs250では、ここから該当する理想歩行情報が抽出される。
 なお、歩行に際しては、ヒールコンタクト時の衝撃を緩和すべく、適度に膝関節を曲げることが望ましく、膝関節が伸び切っていると膝関節を中心として大きな負担が生じる一方で、膝関節が必要以上に曲がっていると関節が充分に動いておらず、場合によって腰や股関節など他の関節に大きな負担が生じる。本実施形態では、このような観点から理想的な歩行状態を規定している。具体的には、股関節角度を頂角とし、かつ、この股関節角度のときの理想的な歩幅を底辺とする三角形を基準に、この三角形において頂点を挟む2辺となる両脚の膝関節角度が理想的な膝関節角度になっている歩行状態が、理想的な歩行状態である。膝関節角度は、膝関節伸展角度θk1が10度以下、かつ、膝関節屈曲角度θk2が15度以下となっていると理想的である。
 次に、上記s210にて受信した被験者歩行情報が、上記s250にて抽出した理想歩行情報に基づいて評価される(s260)。ここでは、両方の歩行情報における各パラメータが比較され、股関節角度θcの大きさを評価するとともに、歩幅Lsおよび膝関節角度θk同士の差異が評価される。その後、これら評価値(股関節角度θcの大きさ、歩幅Lsの理想との差異、および、膝関節角度θkの理想との差異)の組合せに応じた評価情報が第1実施形態と同様に割り当てられる。
 そして、上記s250による評価結果を示す評価情報が状態評価装置20へと返送された後(s240)、本状態評価処理が終了する。
(3-3)変形例
 以上、本発明の第2実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
 例えば、上記実施形態では、歩行情報に含まれる歩幅Lsを用いて歩行状態を評価するように構成されたものを例示した。この歩幅Lsとしては、これを身長Ltや脚長Llで割って百分率で表した値を用いるように構成してもよい。この構成では、理想歩行情報についても歩幅を百分率で表したものとしておき、状態評価処理において被験者歩行情報の歩幅Lsを百分率に換算して評価するようにすればよい。
 また、上記実施形態では、評価出力処理において、膝関節角度θkとして、膝関節伸展角度θk1と膝関節屈曲角度θk2とが算出されるように構成されたものを例示した。しかし、膝関節角度θkとしては、例えば、膝関節伸展角度θk1と膝関節屈曲角度θk2との平均値として算出したものを用いたり、いずれか一方の股関節角度を選択して用いたりすることとしてもよい。この構成では、理想歩行情報についても、同じ平均値として算出されたまたは選択された膝関節角度θkに基づいて評価するようにすればよい。
(3-4)作用効果
 上述したように、負担が大きい歩行状態は、長期的にみて各関節に不調を来しやすく、歩行に伴って痛み違和感が生じると、これを庇うような動作により別の部位への負担が増したり、歩行自体を避けるようになって生活に必要な筋力すら維持できなくなったり、という健康上の懸念が大きくなる。このようなことから、健康状態を良好に維持するには、身体への負担が小さい理想的な歩行状態で歩行することが有効といえる。
 そのため、被験者に対し、身体への負担が小さい歩行状態での歩行を促せるようにすることが望ましいが、そのためには、まず被験者の歩行状態と理想的な歩行状態との差異を把握できるようにすることが求められる。
 この要請に対し、上記実施形態の歩行状態評価システムでは、被験者の歩行状態と理想的な歩行状態との差異を股関節角度θcに基づいて比較することで、健康状態の維持に適しているかという観点で歩行状態を評価することができる。こうして、歩行状態の評価結果を出力することで、被験者の歩行状態と理想的な歩行状態との差異を把握できるようになる結果、理想的な歩行状態での歩行を被験者に促すことが可能となる。
 また、上記実施形態の歩行状態評価システム1では、被験者の股関節角度θc、歩幅Lsおよび膝関節角度θkに基づく歩行状態を理想的な歩行状態と比較することで、歩行状態を評価することができる。
 また、上記実施形態の歩行状態評価システム1において、歩幅Lsとしてこれを身長Ltまたは脚長Llで割って百分率で表した値を評価に用いる場合には、身長Ltや脚長Llの影響を抑えてより適切に歩行状態を評価することができる。
(4)本発明との対応関係
 上記実施形態において、評価出力処理におけるs110が画像取得手段であり、s120が画像抽出手段であり、s130が第1算出手段および第2算出手段であり、s160が評価出力手段である。また、状態評価処理におけるs210が情報取得手段であり、s230およびs260が状態評価手段である。
 1…歩行状態評価システム、10…情報生成装置、11…制御部、13…記憶部、15…ユーザインタフェース、17…通信部、19…カメラ、20…状態評価装置、21…制御部、23…記憶部、27…通信部、100…被験者、200…インターネット。

Claims (5)

  1.  被験者による歩行状態に関する被験者歩行情報を取得する情報取得手段と、
     前記情報取得手段の取得した歩行情報を、理想的な歩行状態に関する理想歩行情報と比較することにより、被験者の歩行状態を評価する状態評価手段と、
     前記状態評価手段による評価結果を出力する評価出力手段と、を備え、
     前記理想歩行情報としては、理想的な歩行状態による歩行時の股関節角度を含む複数のパラメータで構成されたものが、所定範囲にわたる股関節角度それぞれについて用意されており、
     前記情報取得手段は、前記被験者歩行情報として、被験者による歩行時の股関節角度を含む複数のパラメータを取得して、
     前記状態評価手段は、前記被験者歩行情報を、該被験者歩行情報と同じ股関節角度が含まれる前記理想歩行情報と比較することにより、被験者の歩行状態を評価する、
     歩行状態評価システム。
  2.  前記理想歩行情報は、股関節角度の他、該股関節角度のときの歩幅および膝関節角度、を含む複数のパラメータで構成されており、
     前記情報取得手段は、前記被験者歩行情報として、被験者による歩行時の股関節角度に加え、該股関節角度のときの歩幅および膝関節角度を取得する、
     請求項1に記載の歩行状態評価システム。
  3.  前記理想歩行情報は、股関節角度の他、該股関節角度のときの歩幅としてこれを身長または脚長で割って百分率で表した値、および、該股関節角度のときの膝関節角度、を含む複数のパラメータで構成されており、
     前記情報取得手段は、前記被験者歩行情報として、被験者による歩行時の股関節角度に加え、該股関節角度のときの歩幅、身長または脚長、および、膝関節角度を取得して、
     前記状態評価手段は、被験者の歩行状態を評価するに際し、前記被験者歩行情報のうちの歩幅としてこれを身長又は脚長で割って百分率で表したものを用いる、
    請求項1に記載の歩行状態評価システム。
  4.  前記状態評価手段は、前記被験者歩行情報をこれと同じ股関節角度が含まれる前記理想歩行情報と比較し、該股関節角度の大きさを評価するとともに、該股関節角度を除く各パラメータ同士の差異を評価する、
     請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の歩行状態評価システム。
  5.  コンピュータを請求項1に記載の各手段として機能させるためのプログラム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5586050B2 (ja) * 2010-06-18 2014-09-10 国立大学法人東北大学 歩行解析システム

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