特許 6111837 歩行姿勢計およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6111837

(24)【登録日】2017年3月24日

(45)【発行日】2017年4月12日

(54)【発明の名称】歩行姿勢計およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/11 20060101AFI20170403BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/10 310A

【請求項の数】11

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2013-100622(P2013-100622)

(22)【出願日】2013年5月10日

(65)【公開番号】特開2014-217694(P2014-217694A)

(43)【公開日】2014年11月20日

【審査請求日】2016年3月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】503246015

【氏名又は名称】オムロンヘルスケア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100122286

【弁理士】

【氏名又は名称】仲倉 幸典

(72)【発明者】

【氏名】北村 優美

(72)【発明者】

【氏名】武石 直己

(72)【発明者】

【氏名】朝田 雄司

(72)【発明者】

【氏名】中村 文彦

(72)【発明者】

【氏名】上村 一也

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 環

【審査官】 佐藤 高之

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０３６１３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０１３７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７８５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５１０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 尾崎 英美，會田 信子，杉浦 伸一，履物の相違が歩行動作に与える影響，日本看護医療学会雑誌，２０１１年，第１３巻，第２号，第５６−６５頁

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／００−５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定者の歩行姿勢を評価する歩行姿勢計であって、
被測定者の腰の正中線上に装着される加速度センサと、
１０分以下の予め定められた連続した歩行期間内において、予め定められた単位期間ごとに、前記加速度センサの出力に基づいて前記被測定者の歩行姿勢を定量的に表した評価量を繰り返し求める評価部と、
繰り返し求められた前記評価量を時系列で並べて表示画面に表示する表示処理部と、を備え、
前記評価部は、前記単位期間それぞれにおいて、前記単位期間よりも短い予め設定されたロギング期間においてのみ前記加速度センサの出力を取得し、当該取得した出力に基づいて当該単位期間についての前記評価量を求める、ことを特徴とする歩行姿勢計。

【請求項2】

請求項１に記載の歩行姿勢計において、
前記表示処理部は、前記繰り返し求められた評価量を、棒グラフ、または、折れ線グラフとして前記表示画面に表示する、ことを特徴とする歩行姿勢計。

【請求項3】

請求項２に記載の歩行姿勢計において、
前記評価量の優劣に関する基準値が予め定められており、
前記表示処理部は、前記棒グラフ、または、前記折れ線グラフの表示において、前記棒グラフまたは前記折れ線グラフの前記基準値以上に相当する部分を強調表示する、ことを特徴とする歩行姿勢計。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１つに記載の歩行姿勢計において、
さらに、前記繰り返し求められた評価量の間で優劣の順位をつける順位決定部を備え、
前記表示処理部は、前記繰り返し求められた評価量のうち前記順位が予め定められた数の上位に相当する評価量の表示形態を、他の評価量の表示形態と異ならせる、ことを特徴とする歩行姿勢計。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１つに記載の歩行姿勢計において、
さらに、前記加速度センサの出力に基づいて、当該単位期間ごとに、前記評価量を求めることができるか否かを判断するエラー判断部を備え、
前記エラー判断部が或る単位期間について前記評価量を求めることができないと判断した場合には、前記表示処理部は、その単位期間について前記評価量の表示に代えてエラー表示をする、ことを特徴とする歩行姿勢計。

【請求項6】

請求項４に記載の歩行姿勢計において、
さらに、前記上位に相当する評価量を合算または平均することにより得点を求める得点演算部と、
前記得点演算部が求めた前記得点を前記表示画面に表示する得点表示処理部と、を備えることを特徴とする歩行姿勢計。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１つに記載の歩行姿勢計において、
さらに、前記繰り返し求められた評価量を記憶する記憶部を備え、
前記記憶部は、前記被測定者の歩行条件に関するデータを前記繰り返し求められた評価量に関連づけて記憶する、ことを特徴とする歩行姿勢計。

【請求項8】

請求項７に記載の歩行姿勢計において、
さらに、前記被測定者が歩行に用いた履物の情報を受け付ける条件入力部を備え、
前記記憶部は、前記条件入力部が受け付けた情報を用いて、前記歩行条件に関するデータとして、前記被測定者が歩行する際に履いていた履物の種類に関するデータを記憶し、
前記表示処理部は、前記表示画面に前記履物の種類を表す情報を表示する、ことを特徴とする歩行姿勢計。

【請求項9】

被測定者の歩行姿勢を評価する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記方法は、
被測定者の腰の正中線上に装着された加速度センサの出力を取得するステップと、
１０分以下の予め定められた連続した歩行期間内において、予め定められた単位期間ごとに、前記加速度センサの出力を用いて前記被測定者の歩行姿勢を定量的に表した評価量を繰り返し求めるステップと、
繰り返し求められた前記評価量を時系列で並べて表示画面に表示するステップと、を備え、
前記取得するステップは、前記単位期間それぞれにおいて、前記単位期間よりも短い予め設定されたロギング期間においてのみ前記加速度センサの出力を取得し、前記評価量を繰り返し求めるステップは、前記取得するステップにおいて当該取得した出力に基づいて当該単位期間についての前記評価量を求める、ことを特徴とするプログラム。

【請求項10】

被測定者の歩行姿勢を評価する歩行姿勢計であって、
被測定者の腰の正中線上に装着される加速度センサと、
１０分以下の予め定められた連続した歩行期間内において、予め定められた単位期間ごとに、前記加速度センサの出力に基づいて前記被測定者の歩行姿勢を定量的に表した評価量を繰り返し求める評価部と、
繰り返し求められた前記評価量を時系列で並べて表示画面に表示する表示処理部と、
前記加速度センサの出力に基づいて、当該単位期間ごとに、前記評価量を求めることができるか否かを判断するエラー判断部と、を備え、
前記エラー判断部が或る単位期間について前記評価量を求めることができないと判断した場合には、前記表示処理部は、その単位期間について前記評価量の表示に代えてエラー表示をする、ことを特徴とする歩行姿勢計。

【請求項11】

被測定者の歩行姿勢を評価する歩行姿勢計であって、
被測定者の腰の正中線上に装着される加速度センサと、
１０分以下の予め定められた連続した歩行期間内において、予め定められた単位期間ごとに、前記加速度センサの出力に基づいて前記被測定者の歩行姿勢を定量的に表した評価量を繰り返し求める評価部と、
繰り返し求められた前記評価量を時系列で並べて表示画面に表示する表示処理部と、
前記繰り返し求められた評価量の間で優劣の順位をつける順位決定部と、を備え、
前記表示処理部は、前記繰り返し求められた評価量のうち前記順位が予め定められた数の上位に相当する評価量の表示形態を、他の評価量の表示形態と異ならせ、
さらに、前記上位に相当する評価量を合算または平均することにより得点を求める得点演算部と、
前記得点演算部が求めた前記得点を前記表示画面に表示する得点表示処理部と、を備えることを特徴とする歩行姿勢計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は歩行姿勢計に関し、より詳しくは、ヒトの歩行姿勢が正しい姿勢であるか否かを定量的に評価する歩行姿勢計に関する。

【0002】

また、この発明は人の歩行姿勢が正しい姿勢であるか否かを定量的に評価する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。

【背景技術】

【0003】

従来、この種の装置としては、例えば特許文献１（特開２０１１−０７８５３４号公報）に示すように、被測定者に装着された加速度センサからの出力を用いて歩幅の左右バランスや重心の左右バランスを評価し、評価結果を、評価に応じた位置またはサイズのバブルチャートで表示する歩行姿勢計がある。（特許文献１、図１０、図１４、図１８等参照。）

【0004】

また、例えば特許文献２（特開２０１１−２５１０１３号公報）に示すように、被測定者に装着された６軸センサ（３軸加速度センサおよび３軸角速度センサ）からの出力に基づいて各軸について移動量および回転量を求め、それらから歩行姿勢を評価する携帯電子機器がある。特許文献２の携帯電子機器においては、評価の結果は、１００点を満点とする得点として表示される。（特許文献２、図２５（Ｇ）参照。）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−０７８５３４号公報

【特許文献2】特開２０１１−２５１０１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来の装置は、ヒトが普段日常生活において連続歩行する期間、例えばせいぜい１０分、といった期間に着目し、当該期間にわたって継続的に歩行姿勢を評価し、当該期間内における歩行姿勢の推移（良否の時間的な変化）をユーザに報知するものではなかった。そのため、ユーザは、日常的な一連の歩行において常に正しく歩くことができているか否か、どのようなタイミングで歩行姿勢が悪くなるのか、といった情報を知ることが難しかった。

【0007】

以上を鑑み、本発明の一態様により、日常生活での連続した歩行における歩行姿勢の良否の時間的な推移をユーザにとってよりわかりやすく提示できる歩行姿勢計が提供される。

【0008】

また、本発明の別の一態様により、日常生活での連続した歩行における歩行姿勢の良否の時間的な推移をユーザにとってよりわかりやすく提示できる方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、本発明の一態様による歩行姿勢計は、被測定者の歩行姿勢を評価する歩行姿勢計であって、被測定者の腰の正中線上に装着される加速度センサと、１０分以下の予め定められた連続した歩行期間内において、予め定められた単位期間ごとに、前記加速度センサの出力に基づいて前記被測定者の歩行姿勢を定量的に表した評価量を繰り返し求める評価部と、繰り返し求められた前記評価量を時系列で並べて表示画面に表示する表示処理部と、を備え、
前記評価部は、前記単位期間それぞれにおいて、前記単位期間よりも短い予め設定されたロギング期間においてのみ前記加速度センサの出力を取得し、当該取得した出力に基づいて当該単位期間についての前記評価量を求める、ことを特徴とする。

【0010】

本発明の一態様による歩行姿勢計では、加速度センサが腰の正中線上に装着される。評価部は、１０分以下の予め定められた連続した歩行期間内において、予め定められた単位期間ごとに、加速度センサの出力に基づいて被測定者の歩行姿勢を定量的に表した評価量を繰り返し求め、表示処理部は、繰り返し求められた評価量を時系列で並べて表示画面に表示する。したがって、当該歩行姿勢計では、ヒトが普段日常生活において連続歩行する期間、例えばせいぜい１０分、といった期間にわたって継続的に歩行姿勢を評価して当該期間内における歩行姿勢の推移（良否の時間的な変化）をユーザに報知する。そのため、ユーザは、日常の連続した歩行期間にわたる歩行姿勢の良否の推移を知ることができ、日常の連続歩行において良い歩き方ができた期間（単位期間）とそうでない期間（単位期間）とを容易に知ることができる。さらに、この歩行姿勢計では、加速度センサの出力の取得は単位期間よりも短いロギング期間においてのみ行われる。すなわち、この歩行姿勢計は、単位期間全域にわたって加速度センサの出力の取得を行うわけではなく、断続的に取得（ロギング）を行う。したがって、歩行姿勢計の電力消費を抑制することができる。

【0011】

一実施形態による歩行姿勢計では、前記表示処理部は、前記繰り返し求められた評価量を、棒グラフ、または、折れ線グラフとして前記表示画面に表示する、ことを特徴とする。

【0012】

この一実施形態による歩行姿勢計では、日常の連続した歩行期間にわたる歩行姿勢の良否の推移を視覚的により解り易いかたちでユーザに知らせることができる。

【0013】

一実施形態による歩行姿勢計では、前記評価量の優劣に関する基準値が予め定められており、前記表示処理部は、前記棒グラフ、または、前記折れ線グラフの表示において、前記棒グラフまたは前記折れ線グラフの前記基準値以上に相当する部分を強調表示する、ことを特徴とする。

【0014】

この一実施形態による歩行姿勢計では、ユーザは、日常の歩行において良い歩き方ができた期間（単位期間）をより直観的に知ることができる。

【0015】

一実施形態による歩行姿勢計では、さらに、前記繰り返し求められた評価量の間で優劣の順位をつける順位決定部を備え、前記表示処理部は、前記繰り返し求められた評価量のうち前記順位が予め定められた数の上位に相当する評価量の表示形態を、他の評価量の表示形態と異ならせる、ことを特徴とする。

【0016】

この一実施形態による歩行姿勢計では、ユーザは、日常の歩行において良い歩き方ができた期間（単位期間）を一目で知ることができる。

【0017】

一実施形態による歩行姿勢計では、さらに、前記加速度センサの出力に基づいて、当該単位期間ごとに、前記評価量を求めることができるか否かを判断するエラー判断部を備え、前記エラー判断部が或る単位期間について前記評価量を求めることができないと判断した場合には、前記表示処理部は、その単位期間について前記評価量の表示に代えてエラー表示をする、ことを特徴とする。

【0018】

この一実施形態による歩行姿勢計では、歩行姿勢計が被測定者の歩行姿勢を正しく評価できなかった期間（単位期間）については、評価量を表示しない。そのため、ユーザは、歩行姿勢計が被測定者の歩行姿勢を正しく評価できなかったことに起因してなされた評価を目にすることがなく、ユーザが自身の歩行姿勢について誤った認識を持つことを未然に防止できる。

【0019】

一実施形態による歩行姿勢計では、さらに、前記上位に相当する評価量を合算または平均することにより得点を求める得点演算部と、前記得点演算部が求めた前記得点を前記表示画面に表示する得点表示処理部と、を備えることを特徴とする。

【0020】

この一実施形態による歩行姿勢計では、歩行期間中の優れた歩行がなされた期間（単位期間）のみに基づく得点を表示することができる。そのため、全ての期間（単位期間）についての評価量を合算または平均して得点を導出する場合よりも、日常の連続歩行において特に歩行姿勢が改善され易い期間（歩行期間）における歩行姿勢の改善の成果をユーザに通知することができるようになる。そして、そのようにして導出された得点を見たユーザは、自身の歩行姿勢の改善の成果をいち早く知ることができる。そうすることで、ユーザの歩行姿勢改善への意欲をさらに掻き立てることができ、ユーザの歩行姿勢の改善を促進することができるようになる。

【0023】

一実施形態による歩行姿勢計では、さらに、前記繰り返し求められた評価量を記憶する記憶部を備え、前記記憶部は、前記被測定者の歩行条件に関するデータを前記繰り返し求められた評価量に関連づけて記憶する、ことを特徴とする。

【0024】

この一実施形態による歩行姿勢計では、歩行姿勢に関する評価結果に影響を与える可能性がある被測定者の歩行条件に関するデータを評価量に関連付けて記憶することができ、歩行姿勢の分析において有用な情報を記憶することができる。

【0025】

一実施形態による歩行姿勢計では、さらに、前記被測定者が歩行に用いた履物の情報を受け付ける条件入力部を備え、前記記憶部は、前記条件入力部が受け付けた情報を用いて、前記歩行条件に関するデータとして、前記被測定者が歩行する際に履いていた履物の種類に関するデータを記憶し、前記表示処理部は、前記表示画面に前記履物の種類を表す情報を表示する、ことを特徴とする。

【0026】

この一実施形態による歩行姿勢計では、被測定者の歩行姿勢に影響を及ぼすことがある被測定者の履物についての情報を記憶することができる。したがって、歩行姿勢の分析において履物の影響を考慮した分析をするために必要な情報を評価量と併せて記憶することが可能である。なお、履物の種類には、スリッパ、サンダル、スニーカ、ハイヒール等が含まれてよく、さらに、素足が含まれてもよく、かつこれに限定されない。

【0027】

本発明の別の一態様によるプログラムは、被測定者の歩行姿勢を評価する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記方法は、被測定者の腰の正中線上に装着された加速度センサの出力を取得するステップと、１０分以下の予め定められた連続した歩行期間内において、予め定められた単位期間ごとに、前記加速度センサの出力を用いて前記被測定者の歩行姿勢を定量的に表した評価量を繰り返し求めるステップと、繰り返し求められた前記評価量を時系列で並べて表示画面に表示するステップと、を備え、
前記取得するステップは、前記単位期間それぞれにおいて、前記単位期間よりも短い予め設定されたロギング期間においてのみ前記加速度センサの出力を取得し、前記評価量を繰り返し求めるステップは、前記取得するステップにおいて当該取得した出力に基づいて当該単位期間についての前記評価量を求める、ことを特徴とする。

【0028】

当該プログラムを実行させることにより、コンピュータは、まず被測定者の腰の正中線上に装着された加速度センサの出力を取得する。そして、１０分以下の予め定められた連続した歩行期間内において、予め定められた単位期間ごとに、加速度センサの出力に基づいて被測定者の歩行姿勢を定量的に表した評価量を繰り返し求め、繰り返し求められた評価量を時系列で並べて表示画面に表示する。したがって、コンピュータは、ヒトが普段日常生活において連続歩行する期間、例えばせいぜい１０分、といった期間において継続的に歩行姿勢を評価して当該期間内における歩行姿勢の推移（良否の時間的な変化）をユーザに報知することができる。そのため、ユーザは、日常の連続した歩行期間にわたる歩行姿勢の良否の推移を知ることができ、日常の歩行において良い歩き方ができた期間（単位期間）とそうでない期間（単位期間）とを容易に知ることができる。さらに、このプログラムでは、加速度センサの出力の取得は単位期間よりも短いロギング期間においてのみ行われる。すなわち、このプログラムは、単位期間全域にわたって加速度センサの出力の取得を行うわけではなく、断続的に取得（ロギング）を行う。したがって、コンピュータの電力消費を抑制することができる。
本発明の別の一態様による歩行姿勢計は、
被測定者の歩行姿勢を評価する歩行姿勢計であって、
被測定者の腰の正中線上に装着される加速度センサと、
１０分以下の予め定められた連続した歩行期間内において、予め定められた単位期間ごとに、前記加速度センサの出力に基づいて前記被測定者の歩行姿勢を定量的に表した評価量を繰り返し求める評価部と、
繰り返し求められた前記評価量を時系列で並べて表示画面に表示する表示処理部と、
前記加速度センサの出力に基づいて、当該単位期間ごとに、前記評価量を求めることができるか否かを判断するエラー判断部と、を備え、
前記エラー判断部が或る単位期間について前記評価量を求めることができないと判断した場合には、前記表示処理部は、その単位期間について前記評価量の表示に代えてエラー表示をする、ことを特徴とする。
本発明のさらに別の一態様による歩行姿勢計は、
被測定者の歩行姿勢を評価する歩行姿勢計であって、
被測定者の腰の正中線上に装着される加速度センサと、
１０分以下の予め定められた連続した歩行期間内において、予め定められた単位期間ごとに、前記加速度センサの出力に基づいて前記被測定者の歩行姿勢を定量的に表した評価量を繰り返し求める評価部と、
繰り返し求められた前記評価量を時系列で並べて表示画面に表示する表示処理部と、
前記繰り返し求められた評価量の間で優劣の順位をつける順位決定部と、を備え、
前記表示処理部は、前記繰り返し求められた評価量のうち前記順位が予め定められた数の上位に相当する評価量の表示形態を、他の評価量の表示形態と異ならせ、
さらに、前記上位に相当する評価量を合算または平均することにより得点を求める得点演算部と、
前記得点演算部が求めた前記得点を前記表示画面に表示する得点表示処理部と、を備えることを特徴とする。

【0029】

本発明のさらに別の一態様による歩行姿勢計は、被測定者の歩行姿勢を評価する歩行姿勢計であって、被測定者の腰の正中線上に装着される加速度センサと、予め定められた連続した歩行期間内において、予め定められた単位期間ごとに、前記加速度センサの出力に基づいて前記被測定者の歩行姿勢を定量的に表した評価量を繰り返し求める評価部と、前記繰り返し求められた評価量を記憶する記憶部と、前記被測定者が歩行に用いた履物の情報を受け付ける条件入力部と、を備え、前記記憶部は、前記条件入力部が受け付けた情報を用いて、歩行条件に関するデータとして、前記被測定者が歩行する際に履いていた履物の種類に関するデータを前記繰り返し求められた評価量に関連づけて記憶する。

【0030】

本発明のさらに別の一態様による歩行姿勢計では、加速度センサが腰の正中線上に装着される。評価部は、予め定められた連続した歩行期間内において、予め定められた単位期間ごとに、加速度センサの出力に基づいて被測定者の歩行姿勢を定量的に表した評価量を繰り返し求めるとともに、条件入力部によって、被測定者が歩行に用いた履物の情報が取得される。そして、条件入力部が受け付けた情報を用いて、歩行条件に関するデータとして、被測定者が歩行する際に履いていた履物の種類に関するデータが、繰り返し求められた評価量と関連づけられて記憶部に記憶される。そのため、日常の歩行における歩行姿勢についての評価量を、当該歩行に用いられた履物の種類と関連付けて容易に蓄積することが可能となり、歩行姿勢の詳細な分析に資する有用なデータを容易に蓄積することが可能となる。

【発明の効果】

【0031】

以上より明らかなように、この発明の一態様による歩行姿勢計によれば、ユーザは、普段日常生活において連続歩行する期間、例えばせいぜい１０分、といった期間にわたる歩行姿勢の推移（良否の時間的な変化）を容易に知ることができるようになる。したがって、ユーザは、日常的な一連の歩行において常に正しく歩くことができているか否か、どのようなタイミングで歩行姿勢が悪くなるのか、といった情報を知ることが容易になる。

【0032】

また、この発明の一態様によるプログラムをコンピュータに実行させることにより、ユーザは、普段日常生活において連続歩行する期間、例えばせいぜい１０分、といった期間にわたる歩行姿勢の推移（良否の時間的な変化）を容易に知ることができるようになる。したがって、ユーザは、日常的な一連の歩行において常に正しく歩くことができているか否か、どのようなタイミングで歩行姿勢が悪くなるのか、といった情報を知ることが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】この発明の実施形態の歩行姿勢計のシステム構成を示す図である。

【図2】上記歩行姿勢計のシステムをなす活動量計のブロック構成を示す図である。

【図3】上記歩行姿勢計のシステムをなすスマートフォンのブロック構成を示す図である。

【図4】図４（Ａ）は、上記活動量計が被測定者に装着される態様を示す図である。図４（Ｂ）は、Ｘ軸（前後軸）、Ｙ軸（左右軸）、Ｚ軸（上下軸）を説明する図である。

【図5】ヒトが歩行したときに腰に装着された加速度センサにより観測される上下軸加速度の例（時間領域）と、歩行周期のうち１歩分に相当する基準期間と、歩行一歩の歩容との関係を示す図である。

【図6A】ヒトが直線的な歩行を行った場合に得られる左右軸加速度の時間変化波形の例を示すグラフである。

【図6B】ヒトが非直線的な歩行（曲がり角を曲がるような歩行）を行った場合に得られる左右軸加速度の時間変化波形の例を示すグラフである。

【図7A】ヒトが歩行姿勢の評価に適した歩行を行った場合に得られる上下軸加速度の時間変化波形の例を示すグラフである。

【図7B】ヒトが歩行姿勢の評価に適さない動作（カバンを持つ手を代えるような動作）をしながら歩行を行った場合に得られる上下軸加速度の時間変化波形の例を示すグラフである。

【図8】図８（Ａ）、図８（Ｂ）、および、図８（Ｃ）は、ヒトの歩行中の姿勢（前脚の踵が接地したタイミング）を示す図である。図８（Ａ）は、歩行中の重心位置が前寄りの位置にあるヒトを横から見たときの模式図である。図８（Ｂ）は、歩行中の重心位置が中央付近にあるヒトを横から見たときの模式図である。図８（Ｃ）は、歩行中の重心位置が後寄りの位置にあるヒトを横から見たときの模式図である。図８（Ｄ）、図８（Ｅ）、および、図８（Ｆ）は、前脚の踵が接地したタイミングから遊脚である後脚が進行方向に関して立脚である前脚と一致するタイミングまでの期間において加速度センサが出力する上下軸加速度の時間変化波形の典型例を示す図である。図８（Ｄ）は、重心位置が前寄りの位置にあるヒト（図８（Ａ））の上下加速度時間変化波形の典型例である。図８（Ｅ）は、重心位置が中央付近にあるヒト（図８（Ｂ））の上下加速度時間変化波形の典型例である。図８（Ｆ）は、重心位置が後寄りの位置にあるヒト（図８（Ｃ））の上下加速度時間変化波形の典型例である。

【図9】加速度センサが出力する上下軸加速度の時間変化を示すグラフである。

【図10】１０分間の歩行期間の各単位期間において加速度センサの出力を取得する期間（ロギング期間）と、加速度センサの出力を取得しない期間（非ロギング期間）とを示す模式図である。

【図11】歩行姿勢計を構成する活動量計の制御部の動作フローを示す図である。

【図12】歩行姿勢計を構成するスマートフォンの表示部（操作部）の表示例を示す図である。

【図13】上記スマートフォンの表示画面（表示部）における得点表示の例を示す図である。

【図14】上記スマートフォンの表示画面（表示部）における、棒グラフを用いた評価量の時系列表示の例を示す図である。

【図15】上記スマートフォンの表示画面（表示部）における、折れ線グラフを用いた評価量の時系列表示および棒グラフ表示の例を示す図である。

【図16】歩行姿勢計を構成するスマートフォンの制御部の動作フローを示す図である。

【図17】被測定者がスニーカを履いたときに取得される上下軸前後軸合成加速度の時間変化波形の例を示すグラフである。

【図18】被測定者がハイヒールを履いたときに取得される上下軸前後軸合成加速度の時間変化波形の例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0035】

図１は、この発明の実施の形態の歩行姿勢計（全体を符号１で示す。）のシステム構成を示している。この歩行姿勢計１は、活動量計１００と、スマートフォン２００とを含んでいる。活動量計１００とスマートフォン２００とは、この例ではＢＬＥ（Bluetooth low energy；低消費電力Bluetooth、Bluetooth Core Specification Ver. 4.0において規定。）通信によって互いに通信可能になっている。

【0036】

図２に示すように、活動量計１００は、ケーシング１００Ｍと、このケーシング１００Ｍに搭載された、制御部１１０と、発振部１１１と、加速度センサ１１２と、メモリ１２０と、操作部１３０と、表示部１４０と、ＢＬＥ通信部１８０と、電源部１９０と、リセット部１９９とを含む。

【0037】

ケーシング１００Ｍは、この活動量計１００を携帯し易いように、ヒトの手のひらに収まる程度の大きさに形成されている。

【0038】

発振部１１１は、水晶振動子を含み、この活動量計１００の動作タイミングの基準となるクロック信号を発生する。発振部１１１は、クロックジェネレータとしての機能を有するモジュールチップでよい。

【0039】

加速度センサ１１２は、ケーシング１００Ｍが受ける３軸（３方向）の加速度をそれぞれ検出して、制御部１１０へ出力する。加速度センサ１１２は、３軸加速度センサのモジュールチップでよい。

【0040】

メモリ１２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）とを含む。ＲＯＭは、この活動量計１００を制御するためのプログラムのデータを記憶する。また、ＲＡＭは、この活動量計１００の各種機能を設定するための設定データ、加速度測定結果および演算結果のデータなどを記憶する。メモリ１２０は、以下で詳細に説明する記憶部を構成してもよい。

【0041】

制御部１１０は、上記クロック信号に基づいて動作するＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）を含み、メモリ１２０に記憶された活動量計１００を制御するためのプログラムに従って、加速度センサ１１２からの検知信号に基づいて、この活動量計１００の各部（メモリ１２０、表示部１４０およびＢＬＥ通信部１８０を含む。）を制御する。この制御部１１０は、少なくとも、上下軸加速度、左右軸加速度、および、前後軸加速度の少なくともいずれかの時系列データを処理することができる信号処理系を含む。制御部１１０は、以下で詳細に説明する評価部、および、エラー判断部として動作することができる。

【0042】

操作部１３０は、この例ではボタンスイッチからなり、電源オン・オフ切り替えの操作、表示内容切り替えの操作など、適宜の操作入力を受け付ける。

【0043】

表示部１４０は、この例ではＬＣＤ（液晶表示素子）または有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイからなる表示画面を含み、この表示画面に制御部１１０から受けた信号に従って所定の情報を表示する。表示部１４０は、以下で詳細に説明する報知部として動作してもよい。表示部１４０は、電源のオン／オフ、動作状態等を点灯、消灯、点滅、等で表示するＬＥＤ（発光ダイオード）であってもよい。

【0044】

電源部１９０は、この例ではボタン電池からなり、この活動量計１００の各部へ電力を供給する。

【0045】

ＢＬＥ通信部１８０は、スマートフォン２００との間でリアルタイムで通信を行う。例えば、スマートフォン２００へ測定結果を表す情報などを送信する。また、スマートフォン２００から操作指示を受信する。ＢＬＥ通信部１８０は、ＢＬＥ機能を備えたモジュールチップでよい。

【0046】

リセット部１９９は、スイッチからなり、制御部１１０の動作やメモリ１２０の記憶内容をリセットして初期化する。

【0047】

図３に示すように、スマートフォン２００は、本体２００Ｍと、この本体２００Ｍに搭載された、制御部２１０と、メモリ２２０と、操作部２３０と、表示部２４０と、ＢＬＥ通信部２８０と、ネットワーク通信部２９０とを含む。このスマートフォン２００は、市販のスマートフォンに、活動量計１００への指示を行わせるようにアプリケーションソフトウェア（コンピュータ・プログラム）をインストールしたものである。

【0048】

制御部２１０は、ＣＰＵおよびその補助回路を含み、スマートフォン２００の各部を制御し、メモリ２２０に記憶されたプログラムおよびデータに従って処理を実行する。すなわち、操作部２３０、および、通信部２８０，２９０から入力されたデータを処理し、処理したデータを、メモリ２２０に記憶させたり、表示部２４０（表示画面）で表示させたり、通信部２８０，２９０から出力させたりする。制御部２１０は、以下で詳細に説明する表示処理部、順位決定部、得点演算部、および、得点表示処理部として動作することができる。

【0049】

メモリ２２０は、制御部２１０でプログラムを実行するために必要な作業領域として用いられるＲＡＭと、制御部２１０で実行するための基本的なプログラムを記憶するためのＲＯＭとを含む。また、メモリ２２０の記憶領域を補助するための補助記憶装置の記憶媒体として、半導体メモリ（メモリカード、ＳＳＤ（Solid State Drive））などが用いられてもよい。メモリ２２０や補助記憶装置は、以下で詳細に説明する記憶部を構成する。

【0050】

操作部２３０は、この例では、表示部２４０上に設けられたタッチパネルからなっている。なお、キーボードその他のハードウェア操作デバイスを含んでいてもよい。

【0051】

表示部２４０は、表示画面（例えばＬＣＤまたは有機ＥＬディスプレイからなる）を含む。表示部２４０は、制御部２１０によって制御されて、所定の画像を表示画面に表示させる。

【0052】

ＢＬＥ通信部２８０は、活動量計１００との間でリアルタイムで通信を行う。例えば、活動量計１００へ操作指示を送信する。また、活動量計１００から測定結果を表す情報などを受信する。

【0053】

ネットワーク通信部２９０は、制御部２１０からの情報をネットワーク９００を介して他の装置へ送信するとともに、他の装置からネットワーク９００を介して送信されてきた情報を受信して制御部２１０に受け渡すことができる。

【0054】

例えば図４（Ａ）に示すように、この歩行姿勢計１が例えばユーザとしての被測定者９０によって使用される場合、活動量計１００が装着クリップ１００Ｃ（図１中に示す）によって被測定者９０の正中線９１上の腰の背面側に装着される。

【0055】

この例では、図４（Ｂ）に示すように、被測定者９０にとって前後方向をＸ軸、左右方向をＹ軸、上下方向をＺ軸とする。そして、活動量計１００の加速度センサ１１２は、被測定者９０が前方へ歩行するのに伴ってケーシング１００Ｍが受けるＸ軸（前後軸）の加速度、Ｙ軸（左右軸）の加速度、Ｚ軸（上下軸）の加速度をそれぞれ出力するものとする。

【0056】

この歩行姿勢計１によって測定を行う場合、被測定者９０は、活動量計１００とスマートフォン２００の電源をオンする。それとともに、スマートフォン２００のアプリケーションソフトウェアを起動して、操作部２３０、ＢＬＥ通信部２８０を介して、活動量計１００へ測定スタートを指示する（図１２参照）。図１２は、スマートフォン２００の操作部２３０（表示部２４０）の表示例である。ここでの「はじめる」ボタン２４１が、ユーザ（被測定者９０）から測定スタートの指示を受け付ける部分である。また、この画面には、被測定者の歩行条件に関するデータを入力するためのボタンとしてボタン２４２が設けられている。これは、ユーザ（被測定者９０）が歩行条件に関するデータとして歩行に用いる履物の種類に関する情報を入力するためのボタンである。ユーザは当該ボタン２４２をタップすることにより履物の種類を選択するためのメニューを呼び出し、メニューから、素足、サンダル、ハイヒール等といった履物を選択することにより歩行に用いる履物の種類を入力することができる。入力されたデータは、歩行姿勢および左右バランスの評価量と関連付けて記憶部（メモリ２２０等）に記憶される。

【0057】

その状態で、被測定者９０は日常生活での普通の歩行（たとえば、家から駅まで、駅から勤務先までといった歩行）を行う。

【0058】

すると、活動量計１００の制御部１１０は評価部として働いて、後述する演算を行う。そして、その評価結果を表す情報を、ＢＬＥ通信部１８０を介して、スマートフォン２００へ送信する。スマートフォン２００の制御部２１０は表示処理部として働いて、後述する処理を行い、評価結果の表示を行う。

【0059】

図１１は、実施の形態による活動量計１００の制御部１１０による動作フローを示している。活動量計１００の制御部１１０は、電源がオンされると、ステップＳ１に示すように、スマートフォン２００からの測定スタートの指示を待つ。スマートフォン２００からの測定スタートの指示を受信すると（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ２およびステップＳ３に示すように、制御部１１０は、発振部１１１の出力を利用したタイマによる計時を開始する。ステップＳ２においては、日常の連続歩行に合わせた歩行期間（たとえば１０分）を計時する第１タイマによる計時を開始する。ステップＳ３においては、歩行期間中の複数の歩行姿勢評価の単位期間（たとえば３０秒）を計時する第２タイマによる計時を開始する。なお、歩行期間は、１０分に限定されない。たとえば、３分といった長さでもよい。同じく、単位期間は、３０秒に限定されない。たとえば、１分といった長さでもよい。

【0060】

そして、各単位期間の最初の１０秒間（これは、被測定者の歩行周期が１秒である場合の２０歩分の時間に相当する。これを「ロギング期間」と呼ぶ。）、制御部１１０は、評価部として動作することにより、加速度センサ１１２からの出力を取得する。加速度センサ１１２から１０秒間にわたり出力を取得した後、評価部は、加速度センサの出力の取得を停止する（ステップＳ４）。ここでの取得の停止は、省電力化を目的としてなされるものである。

【0061】

ステップＳ４の処理が完了した時点で、評価部である制御部１１０は、加速度センサの出力から生成した３軸方向加速度の時系列データをメモリ１２０に保持する。次に、制御部１１０は、エラー判断部として動作することにより、１方向または複数方向の加速度時系列データに基づいて、当該単位期間における加速度時系列データが適切に歩行姿勢を評価することができる程度に正しく測定されたか否かを判断する（ステップＳ５）。たとえば、当該単位期間において、被測定者が曲がり角を曲がらなかったかどうか、あるいは、被測定者がカバンを持つ手をかえたりしなかったか、といった判断がなされる。

【0062】

そして、ステップＳ６において、当該単位期間における加速度時系列データが適切に歩行姿勢を評価することができる程度に正しく測定されたと判断された場合（ステップＳ６における「ＹＥＳ」）、制御部１１０は、評価部として動作することにより、当該単位期間における被測定者の歩行姿勢（たとえば、重心の前後方向の偏り）を推定する（ステップＳ７）。また、評価部は、当該単位期間における被測定者の歩行姿勢の左右バランス（たとえば、左足が支持脚であるときの歩行動作と右脚が支持脚であるときの歩行動作との差異）を推定する（ステップＳ８）。そして、評価部は、ステップＳ７およびステップＳ８における推定に基づいて、当該単位期間における被測定者の歩行姿勢、および、左右バランスを多段的に評価する（ステップＳ９）。

【0063】

他方、ステップＳ６において、当該単位期間における加速度時系列データが適切に歩行姿勢を評価することができる程度に正しく測定されなかったと判断された場合（ステップＳ６における「ＮＯ」）、制御部１１０は、評価部として動作することにより、当該単位期間における被測定者の歩行姿勢および左右バランスを評価することができなかった旨を示すデータを記録する（ステップＳ１２）。

【0064】

ステップＳ１０において、評価部は、ステップＳ９においてなされた評価の結果、または、ステップＳ１２において記録された測定エラーを示すデータをスマートフォン２００へ出力する。

【0065】

制御部１１０は、第２タイマの計時が３０秒を超えるまで、待機する（ステップＳ１１）。

【0066】

第２タイマの計時が３０秒を超えると次に制御部１１０は、第１タイマの計時が１０分を超えたか否かを判断する（ステップＳ１３）。第１タイマの計時が１０分を超えていない場合（ステップＳ１３における「ＮＯ」）、処理は、ステップＳ３へ移行する。第１タイマの計時が１０分を超えていた場合（ステップＳ１３における「ＹＥＳ」）、処理は、終了する。

【0067】

以下、図５、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ、図８、図９、および、図１０を参照して、図１１に示した制御部１１０の処理を詳細に説明する。

【0068】

図５は、ヒトの歩容と、歩行周期のうち１歩分に相当する基準期間（図中のＴ７（＝ＳｔｅｐＴ））の間に、腰に装着された活動量計１００の加速度センサ１１２から出力される上下軸加速度（鉛直上方を正とするＺ軸方向加速度）の時間変化波形の典型例との関係を示す図である。

【0069】

繰り出された前足（図では右足）の踵が移動面と接地するタイミング（踵接地タイミング）の近傍において、上下軸加速度は、ゼロクロス点を通過して負から正へ転じる。

【0070】

その後、上下軸加速度には、３つのピーク（極大点）（Ｐ_１（時間ｔ＝Ｔ_１）、Ｐ_２（時間ｔ＝Ｔ_３）、Ｐ_３（時間ｔ＝Ｔ_５））およびその間の谷（極小点）（Ｖ_１（時間ｔ＝Ｔ_２）、Ｖ_２（時間ｔ＝Ｔ_４））が現れる。歩容における、立脚（図では右足）と遊脚（図では左足）とが進行方向に関して略一致するタイミング（立脚中期タイミング）は、第３のピークＰ３が現れたタイミング近傍に対応する。

【0071】

歩容における立脚中期タイミングを超えると、上下軸加速度は、再びゼロクロス点を通過して正から負に転じ、最小点（Ｖ_３（時間ｔ＝Ｔ_６））を通過し、やがて時間ｔ＝Ｔ_７において再度ゼロクロス点（時間ｔ＝Ｔ_７）を通過して負から正へ転じる。時間ｔ＝Ｔ_７におけるゼロクロス点は、（図では左足を前足とする）次の一歩の踵接地タイミングである。

【0072】

このように、上下軸加速度には、ヒトの歩行の一歩の間に図示して説明したような波形が現れる。本明細書では、前足の踵が接地したタイミング（踵接地タイミング）から次の踵接地タイミングまでの期間（ＳｔｅｐＴ）を、基準期間として規定する。なお、以下の説明において特に区別する必要がある場合に限り、左足の踵接地タイミングから右足の踵接地タイミングまでの期間を左足基準期間と称し、右足の踵接地タイミングから左足の踵接地タイミングまでの期間を右足基準期間と称することとして、左足による一歩と右足による一歩のそれぞれの基準期間を区別する。

【0073】

上方を正とする前記上下軸加速度の時間的な変化波形においては、加速度値が負から正へ変化するゼロクロス点の出現タイミングから次の負から正へ変化するゼロクロス点の出現タイミングまでの期間が一基準期間に相当する。

【0074】

次に、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、および、図７Ｂを参照し、エラー判断部として動作する制御部１１０がする、加速度時系列データが適切に歩行姿勢を評価することができる程度に正しく測定されたか否かについての判断を説明する。

【0075】

図６Ａは、被測定者がまっすぐに歩行した場合に得られる、左右軸加速度時系列データの例を示す図である。ここでは、各基準期間の境界が破線で示されている。図６Ａより明らかなように、被測定者がまっすぐに歩行する場合、左右軸加速度時系列データにおいては、極端に大きな値（たとえば、絶対値が８[m/s²]を超えるような値）は見られない。

【0076】

他方、図６Ｂは、被測定者が曲がり角などを曲がったときに得られる、左右軸加速度時系列データの例を示す図である。図６Ｂより明らかなように、被測定者が曲がり角などを曲がったとき、左右軸加速度時系列データにおいて極端に大きな値（たとえば、絶対値が８[m/s²]を超えるような値）が現れる。

【0077】

そこで、エラー判断部は、当該単位時間において得られた左右軸加速度時系列データにおいて、予め定めた閾値（たとえば、閾値＋ＴＨＹ＝＋８[m/s²]、閾値−ＴＨＹ＝−８[m/s²]）を超えることがあったか否かを判定する（ステップＳ５）。そして、エラー判断部は、左右軸加速度時系列データにおいて、当該閾値を超えることがあったと判定した場合に当該単位期間においては適切に歩行姿勢を評価するためのデータが得られなかったとして、測定条件エラーであると判断する（ステップＳ６における「ＮＯ」）。

【0078】

図７Ａは、被測定者がカバンを持ちかえることなく歩行した場合に得られる、上下軸加速度時系列データの例を示す図である。図７Ａより明らかなように、被測定者がカバンを持ちかえることなく歩行する場合、上下軸加速度時系列データにおいては、極端に小さな値（たとえば、−５[m/s²]を下回るような値）は見られない。

【0079】

他方、図７Ｂは、被測定者が歩きながらカバンを持ちかえたときに得られる、上下軸加速度時系列データの例を示す図である。図７Ｂより明らかなように、被測定者が歩きながらカバンを持ちかえたときには、上下軸加速度時系列データにおいて極端に小さな値（たとえば、−５[m/s²]を下回るような値）が現れる。

【0080】

そこで、エラー判断部は、当該単位時間において得られた上下軸加速度時系列データにおいて、予め定めた閾値（たとえば、閾値ＴＨＺ＝−５[m/s²]）を下回ることがあったか否かを判定する（ステップＳ５）。そして、エラー判断部は、上下軸加速度時系列データにおいて、予め定めた閾値を下回ることがあったと判定した場合に当該単位期間においては適切に歩行姿勢を評価するためのデータが得られなかったとして、測定条件エラーであると判断する（ステップＳ６における「ＮＯ」）。

【0081】

このように、エラー判断部は、各単位時間において歩行者が歩行姿勢の評価に影響を及ぼすような特異な動作（曲がり角を曲がる動作、カバンを持ちかえる動作等）を歩行中に行ったか否か、を、同単位時間に取得した１軸または複数軸の加速度に基づいて判断し、被測定者が歩行中にそのような特異な動作をしたと判断した場合、当該単位期間については歩行姿勢、左右バランス等の評価を行わない。また、後述の評価結果の表示においても、当該単位期間の評価量の表示を行わず、測定エラーである旨を表示する。そうすることによって、ユーザに誤った評価結果が提示されずにすむ。また、特異な動作には、曲がり角を曲がる動作、カバンを持ちかえる動作に加え、障害物を避ける動作や、信号待ちのために単位期間において所定歩数（たとえば１０歩）歩かなかった場合などを含めてもよい。その場合にも、エラー判断部は、加速度センサ１１２の出力に基づいて、そういった動作の有無を判断することができる。

【0082】

次に、歩行姿勢の推定（ステップＳ７）について説明する。制御部１１０は評価部として動作することにより、単位期間の上下軸加速度時系列加速度データを用いて、被測定者の歩行中の重心の前後方向の位置の偏り（前寄り／後寄り）に対応する量（前寄り度／後寄り度）を算出する。

【0083】

図８を参照し、歩行姿勢の推定（重心の位置の推定）の方法について説明する。図８（Ａ）、図８（Ｂ）、および、図８（Ｃ）は、ヒトの歩行中の姿勢（前脚の踵が接地したタイミング）を示す図である。図８（Ａ）は、歩行中の重心位置が前寄りの位置にあるヒトを横から見たときの模式図であり、図８（Ｂ）は、歩行中の重心位置が中央付近にあるヒトを横から見たときの模式図であり、図８（Ｃ）は、歩行中の重心位置が後寄りの位置にあるヒトを横から見たときの模式図である。

【0084】

図８（Ｄ）、図８（Ｅ）、および、図８（Ｆ）は、前脚の踵が接地したタイミングから遊脚である後脚が進行方向に関して立脚である前脚と一致するタイミングまでの期間において加速度センサが出力する上下軸加速度の時間変化波形の典型例を示す図である。図８（Ｄ）は、重心位置が前寄りの位置にあるヒト（図８（Ａ））の上下軸加速度時間変化波形の典型例であり、図８（Ｅ）は、重心位置が中央付近にあるヒト（図８（Ｂ））の上下軸加速度時間変化波形の典型例であり、図８（Ｆ）は、重心位置が後寄りの位置にあるヒト（図８（Ｃ））の上下軸加速度時間変化波形の典型例である。

【0085】

図８（Ｄ）、図８（Ｅ）、および、図８（Ｆ）を比較すればわかるように、重心位置を前寄りに偏らせて歩行するヒトの上下軸加速度の時間変化波形（図８（Ｄ））においては、重心位置を身体の中心部に近い領域に置いて歩行するヒトの上下軸加速度の時間変化波形（図８（Ｅ））との比較において、（負から正へ転じるゼロクロス点を始期とする）一基準期間において最初に現れる極大点の値ＺＡＰ１が小さくなり、３番目に現れる極大点の値ＺＡＰ３が大きくなる傾向がある。これらの傾向は、重心の前方向への偏りの程度が強くなるにつれ、より顕著になる。

【0086】

逆に、重心位置を後寄りに偏らせて歩行するヒトの上下軸加速度の時間変化波形（図８（Ｆ））においては、重心位置を身体の中心部に近い領域に置いて歩行するヒトの上下軸加速度の時間変化波形（図８（Ｅ））との比較において、（負から正へ転じるゼロクロス点を始期とする）一基準期間において最初に現れる極大点の値ＺＡＰ１が大きくなり、３番目に現れる極大点の値ＺＡＰ３が小さくなる傾向がある。これらの傾向は、重心の後方向への偏りの程度が強くなるにつれ、より顕著になる。

【0087】

これらの傾向をまとめると、以下のとおりである。
・（１）第１の極大点の値ＺＡＰ１を同一基準期間の第２の極大点の値ＺＡＰ２で除した値（前寄り度Ｋｇ１（Ｋｇ１＝ＺＡＰ１／ＺＡＰ２））が大きいほど、歩行中のヒトの重心の位置の前方向への偏りの程度（前寄り度）は大きい。
・（２）第３の極大点の値ＺＡＰ３を同一基準期間の第２の極大点の値ＺＡＰ２で除した値（後寄り度Ｋｇ３（Ｋｇ３＝ＺＡＰ３／ＺＡＰ２））が大きいほど、歩行中のヒトの重心の位置が後方向への偏りの程度（後寄り度）は大きい。
なお、上記前寄り度Ｋｇ１および後寄り度Ｋｇ３導出過程において第１の極大点の値ＺＡＰ１および第３の極大点の値ＺＡＰ３を同一基準期間における第２の極大点の値ＺＡＰ２で除しているのは、測定環境や被測定者の個体差による影響を低減させることを目的とする規格化である。

【0088】

評価部として動作する制御部１１０は、前寄り度Ｋｇ１、後寄り度Ｋｇ３を比較することにより、たとえば、前寄り度Ｋｇ１と後寄り度Ｋｇ３との比を求めることにより、単位期間における被測定者の歩行姿勢を推定する。この比が１に近いほど、前後方向に関し、重心が被測定者の中心に近い位置にあることを示すものである。

【0089】

次に、左右バランスの推定（ステップＳ７）について説明する。制御部１１０は評価部として動作することにより、単位期間の１つまたは複数の軸方向の加速度時系列加速度データを用いて、被測定者の歩行中の左右バランス（左足での一歩における動作と右足での一歩における動作との差異）に対応する量を算出する。

【0090】

図９は、ある単位期間において測定された上下軸加速度時系列データのグラフである。制御部１１０は評価部として動作することにより、各基準期間（９０４，９０５，９０６，…）において加速度の最大値と最小値を検出し、最大値と最小値との差であるＰＰ値（ＰＰ９０４，ＰＰ９０５，ＰＰ９０６，…）を求める。そして、評価部は、偶数番目の基準期間のＰＰ値（左脚または右脚を支持脚とする一歩に相当する基準期間のＰＰ値（ＰＰ９０４，ＰＰ９０６，…））と、奇数番目の基準期間のＰＰ値（右脚または左脚を支持脚とする一歩に相当する基準期間のＰＰ値（ＰＰ９０５，ＰＰ９０７，…））と、の比を求める。当該比は、１に近いほど、左脚および右脚を支持脚とする一歩に相当する基準期間における歩行動作（この場合、特に上下方向の揺れ）に差異が小さいことを示すものである。

【0091】

同様、評価部は、左右軸加速度時系列データ、および、前後軸加速度時系列データそれぞれを用いて同様に、偶数番目の基準期間のＰＰ値と、奇数番目の基準期間のＰＰ値と、の比を求める。当該比もまた、１に近いほど、左脚および右脚を支持脚とする一歩に相当する基準期間における歩行動作（この場合それぞれ、左右方向の揺れ、および、前後方向の揺れ）に差異が小さいことを示すものである。

【0092】

なお、上述したように、各単位期間の最初の１０秒間のみ、制御部１１０は、評価部として動作することにより、加速度センサ１１２からの出力を取得する。加速度センサ１１２から１０秒間にわたり出力を取得した後、評価部は、加速度センサの出力の取得を停止する。図１０は、この制御部による加速度センサ１１２からの出力の取得のＯＮ／ＯＦＦについてのタイミングチャートである。このように、制御部１１０は、各単位期間において最初の１０秒間（ロギング期間）でのみ加速度データの取得（ロギング）を行い、残る２０秒間（非ロギング期間）では、加速度データの取得を行わない。このように断続的に加速度データのロギングを行っても、全歩行期間にわたって加速度データを連続的に取得した場合と同様の歩行姿勢および左右バランスの評価を行うことが可能である。さらに、このように断続的に加速度データのロギングを行うことで、活動量計１００の電力消費を格段に抑制することができる。

【0093】

最後に、制御部１１０は評価部として動作することにより、歩行姿勢および歩行動作左右バランスそれぞれを多段的に評価する（ステップＳ９）。

【0094】

評価部は、各単位期間の歩行姿勢（重心位置の偏り）を、たとえばステップＳ７で得た推定結果を複数の基準値と比較することにより多段的に評価する。評価部は、重心の位置が中心に近ければ近いほど（Ｋｇ１とＫｇ３との比が１に近いほど）、当該単位期間における歩行姿勢について高評価を与える。

【0095】

また、評価部は、各単位期間の左右バランスを、たとえばステップＳ８で得た推定結果を複数の基準値と比較することにより多段的に評価する。評価部は、偶数番目の基準期間のＰＰ値と、奇数番目の基準期間のＰＰ値との比が、１に近いほど、当該単位期間における左右バランスについて高評価を与える。なお、上下軸加速度、左右軸加速度、前後軸加速度のそれぞれについて、偶数番目の基準期間のＰＰ値と気数番目の基準期間のＰＰ値との比が得られている場合には、それぞれについて独立して評価を与え、一単位期間について３種類の左右バランス評価量を出力してもよい。

【0096】

このようにして、評価部は、歩行姿勢について１つの評価量をスマートフォン２００へ出力するとともに、左右バランスについて１つまたは複数の評価量をスマートフォン２００へ出力する。

【0097】

以下、スマートフォン２００の動作について説明する。図１６は、スマートフォン２００の制御部２１０がする動作のフローを示す図である。

【0098】

ステップＳ２１において、スマートフォン２００の制御部２１０は、歩行期間全期間についての歩行姿勢および左右バランスの評価量をすでに活動量計１００から受け取ったかどうかをチェックする。制御部２１０が取得した評価量は、記憶部（メモリ２２０）に記憶される。

【0099】

ステップＳ２２において、制御部２１０は順位決定部として動作することにより、単位期間毎に繰り返し求められた複数の評価量について、その優劣に基づいて順位を決定する。

【0100】

ステップＳ２３において、制御部２１０は得点演算部として動作することにより、順位決定部が求めた順位に従い、上位の３つの評価量を合算することにより得点を導出する。なお、得点演算部は、上位３つの評価量の平均を得点として導出してもよい。また、得点の導出に使用する評価量は上位３つに限らない。得点演算部は、予め定められた数の上位評価量を用いて得点を導出すればよい。

【0101】

ステップＳ２４において、制御部２１０は得点表示処理部として動作することにより、表示画面（表示部２４０）に、得点（１０分歩行評価スコア）を表示させる。図１３は、得点の表示例である。このように表示画面（表示部２４０）には、ステップＳ２３で求めた上位３つの評価量に基づく得点ＳＣＲ１が表示される。このように上位評価量のみに基づく得点をユーザに提示することで、ユーザは、歩行姿勢の計測を重ねるたびに歩行姿勢が改善されていることを容易に実感することができるようになり、歩行姿勢改善への意欲が亢進される。また、表示画面（表示部２４０）には、得点ＳＣＲ1のほかに、歩行姿勢に関するコメントおよび得点ＳＣＲ２や、左右バランス（歩行バランス）に関するコメントおよび得点ＳＣＲ３を表示してもよい。また、スタート指示画面（図１２）と同様、被測定者の歩行条件に関するデータを入力するためのボタン２４２が設けられてもよい。

【0102】

ステップＳ２５において、制御部２１０は表示処理部として動作することにより、表示画面（表示部２４０）に、歩行期間（１０分間）内の各単位期間において求められた評価量を時系列で並べて表示させる。図１４は、単位期間ごとに繰り返し求められた評価量を棒グラフとして表示画面（表示部２４０）に表示させた例の図である。このとき、表示処理部は、ステップＳ２２において順位決定部が決定した順位に従って、ユーザが、上位評価量を、その他の評価量と視覚的に識別可能に表示する。ここでは、単位期間「１」（歩行期間１分経過後から始まる単位期間）、単位期間「２」（同様に歩行期間２分経過後から始まる単位期間）、および、単位期間「３．５」（歩行期間３分３０秒経過後から始まる単位期間）の表示ＭＫを、他の単位期間の表示ＮＭＫと異ならせることにより、ユーザが上位の評価量が得られた時間帯を識別できるようになっている。

【0103】

また、表示処理部は、予め定めた評価量の優劣に関する基準値（ここでは、歩行姿勢についてＬｖ２０、左右バランス（歩行バランス）についてＬｖ１０）を用いて、棒グラフ２４４のうち当該基準値以上に相当する部分２４４ｂを強調表示させてもよい。この強調表示においては、基準値以上に相当する部分２４４ｂと、基準値未満の部分２４４ａとを、ユーザが視覚的に識別可能なように両者の表示形態を異ならせて表示すればよい。また、活動量計１００の制御部１１０（エラー判断部）が、加速度時系列データが適切に歩行姿勢を評価することができる程度に正しく測定されなかったと判断した単位期間の評価量表示については、表示処理部は、評価量に代えてエラー表示２４３を行う。

【0104】

図１５は、評価量の時系列表示の別例を示す図である。本図に示されるように、評価量の時系列表示は、折れ線グラフの形態で行われてもよい。この場合も、折れ線グラフは、予め定めた評価量の優劣に関する基準値（ここでは、歩行姿勢についてＬｖ２０）を用いて、折れ線グラフ２４５のうち当該基準値以上に相当する部分を強調表示させてよい。このように、評価量の時系列表示を棒グラフや折れ線グラフとして実施することは、ユーザの理解をより容易にするという点で、非常に有用である。

【0105】

以上述べたように、本発明の実施形態による歩行姿勢計においては、ユーザが普段日常生活において連続歩行する期間、例えばせいぜい１０分、といった期間における歩行姿勢の推移（良否の時間的な変化）をユーザに知らせることができる。そのため、ユーザは、日常的な一連の歩行において常に正しく歩くことができているか否か、どのようなタイミングで歩行姿勢が悪くなるのか、といった情報を容易に知ることができる。

【0106】

最後に、被測定者が歩行に用いる履物の違いが、測定される加速度、ひいては歩行姿勢の評価結果に及ぼす影響について説明する。本発明の発明者らは、研究により、履物の違いにより歩き方が変化する被測定者が少なからず存在することを認識するに至った。図１７は、被測定者がスニーカを履いて歩行したときに得られた上下軸前後軸合成加速度の波形グラフである。図１８は、同被測定者がハイヒールを履いて歩行したときに得られた上下軸前後軸合成加速度の波形グラフである。このように、各ケースにおける基準期間の波形ＰＳ１７２と波形１８２の各波形の前半を見れば明らかなように同じ被測定者から得られる加速度は履物の影響を受けて異なる傾向を示すことがある。したがって、歩行姿勢および左右バランスの評価においては、被測定者の歩行条件（たとえば、本例で説明する履物の種類といった条件）の違いを考慮することは有意である。そこで、本発明の実施形態による歩行姿勢計においては、ユーザが歩行条件（たとえば、履物の種類）を入力するための構成を追加している。ユーザが入力した歩行条件の情報は、評価量と関連付けて記憶され、後の分析において利用される。

【0107】

上述の実施形態では、活動量計１００とスマートフォン２００とは、ＢＬＥ通信によって互いに通信を行ったが、これに限られるものではない。例えば、活動量計１００とスマートフォン２００とは、ＮＦＣ（Near Field Communication；近距離無線通信）によって、スマートフォン２００と活動量計１００とが互いに接近したときに通信を行うようにしてもよい。

【0108】

また、上述の実施形態では、本発明の歩行姿勢計を、活動量計１００とスマートフォン２００とを含むシステムとして構成したが、これに限られるものではない。

【0109】

例えば、本発明の歩行姿勢計を、スマートフォン２００のみで構成しても良い。その場合、スマートフォン２００が加速度センサを含むものとする。また、スマートフォン２００のメモリ２２０には、制御部２１０に、ヒトの歩行姿勢が正しい姿勢であるか否かを定量的に評価するプログラム、より詳しくは、日常生活での歩行姿勢の良否の時間的な推移を評価するプログラムをインストールする。これにより、本発明の歩行姿勢計を小型かつコンパクトに構成することができる。

【0110】

また、そのプログラムは、アプリケーションソフトウェアとして、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリなどの記録媒体に記録することができる。この記録媒体に記録されたアプリケーションソフトウェアを、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタンツ）などの実質的なコンピュータ装置にインストールすることによって、それらのコンピュータ装置に、ヒトの歩行姿勢が正しい姿勢であるか否かを定量的に評価する方法を実行させることができる。

【符号の説明】

【0111】

１ 歩行姿勢計
１００ 活動量計
１１２ 加速度センサ
１１０ 制御部ＣＰＵ
１２０ メモリ
１８０ ＢＬＥ通信部
２００ スマートフォン
２１０ 制御部
２２０ メモリ
２９０ ネットワーク通信部
２３０ 操作部
２４０ 表示部
２８０ ＢＬＥ通信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】