步态仪和程序的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种步态仪，更详细地说涉及定量评价人的步态是否为正确姿态的步态仪。
[0002]另外，本发明涉及一种程序，用于使计算机执行定量评价人的步态是否为正确姿态的方法。
【背景技术】
[0003]以往，作为这种装置，例如专利文献I (日本专利公开公报特开2010-119500号)所示，存在一种体动平衡检测装置，其基于与佩戴在被测定者腰部的加速度传感器的铅垂方向加速度和被测定者的左右方向加速度中的至少一方相关的输出，检测出运动中的被测定者的动作的左右平衡。
[0004]另外，例如专利文献2 (日本专利公开公报特开2010-268968号)公开有一种体动判定装置，其基于来自佩戴于人的躯干部的加速度传感器的输出，评价人的步行在左右方向(相对于步行的行进方向的水平横向)上是否存在偏差。该装置根据与加速度传感器的铅垂方向加速度和左右方向加速度相关的输出，求出人迈出右脚时的间距与人迈出左脚时的间距的差异，根据两者间的差异程度来评价人的步行的左右平衡的好坏。
[0005]另外，例如专利文献3(日本专利公开公报特开2011-251013号)公开了一种便携式电子仪器，其基于来自佩戴于被测定者腰部的加速度传感器的输出，计算出被测定者的上下轴方向的移动量和左右轴方向的移动量，并基于这些移动量来判定被测定者的步态。
[0006]另外，例如非专利文献I (松原淳一等、“关注跌倒预防用的步行平衡的步行解析”、第70回(平成20年)全国大会演讲论文集(4)、社团法人信息处理学会、2008年3月13日、第4-785?4-786页)公开了一种方法，其根据来自分别佩戴于被测定者的腰部和双脚踝的多个加速度传感器的多个输出所呈现的左右差，来评价身体的重心的摇摆方式的左右差。
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利公开公报特开2010-119500号
[0009]专利文献2:日本专利公开公报特开2010-268968号
[0010]专利文献3:日本专利公开公报特开2011-251013号
[0011]非专利文献
[0012]非专利文献1:松原淳一等、“転倒予防? tZ ? ?歩行歹V只(乙着目L 歩行解析(关注跌倒预防用的步行平衡的步行解析)”、第70回(平成20年)全国大会演讲论文集(4)、社团法人信息处理学会、2008年3月13日、第4-785?4-786页
[0013]然而，在所述以往的装置中，虽然能够辨别步行时的运动的左右差(左脚为支撑脚时的动作与右脚为支撑脚时的动作之间的差异)的有无，但关于步行动作中左右的均衡瓦解怎样呈现并没有详细公开。
[0014]因此，用户尽管知道在步行动作中存在左右差，却不知道在自身的步态和/或步行动作中存在怎样的左右差，无法得到对于改进自身的步行有用的启示。
【发明内容】
[0015]因此，本发明一个方式提供能够更具体地表示在被测定者的步行动作中怎样出现左右差的装置。
[0016]此外，本发明另一方式提供能够更具体地表示在被测定者的步行动作中怎样出现左右差的计算机程序。
[0017]为了解决所述课题，本发明一个方式的步态仪对被测定者的步态进行评价，其包括:加速度传感器，佩戴在被测定者腰部的正中线上，输出上下轴、左右轴和前后轴方向的加速度；以及运算部，使用所述加速度传感器输出的上下轴加速度的随时间变化波形，计算出表示由左脚支撑身体的左脚基准期间的所述腰部的上下轴加速度与由右脚支撑身体的右脚基准期间的所述腰部的上下轴加速度之间的差异程度的Z特征量，并且对所述加速度传感器输出的左右轴加速度进行二阶积分，计算出表示所述左脚基准期间的所述腰部的左右轴方向的轨道移位与所述右脚基准期间的所述腰部的左右轴方向的轨道移位之间的差异程度的Y特征量，而且使用所述加速度传感器输出的前后轴加速度的随时间变化波形，计算出表示所述左脚基准期间的所述腰部的前后轴加速度与所述右脚基准期间的所述腰部的前后轴加速度之间的差异程度的量亦即X特征量。
[0018]在本说明书中，“左脚基准期间”是指步行周期中相当于走一步的期间，特别是指由左脚支撑身体走一步的期间。具体地说，例如将从送出的左脚的脚跟接触移动面的时机起到随后送出的右脚的脚跟接触移动面的时机为止的期间称为“左脚基准期间”，不过并不受此限定。同样，“右脚基准期间”是指步行周期中相当于走一步的期间，特别是指由右脚支撑身体走一步的期间。具体地说，例如将从送出的右脚的脚跟接触移动面的时机起到随后送出的左脚的脚跟接触移动面的时机为止的期间称为“右脚基准期间”，不过并不受此限定。另外，在本说明书中，在无需特别指定支撑脚为哪只脚的情况下，将“左脚基准期间”和”右脚基准期间”简称为“基准期间”。
[0019]在本说明书中，假定被测定者步行的步行线为零，左右轴方向的轨道向左侧(正侧)或者右侧(负侧)移位。
[0020]在本发明一个方式的步态仪中，加速度传感器被佩戴在被测定者腰部的正中线上，输出上下轴、左右轴和前后轴方向的加速度。运算部使用所述加速度传感器输出的上下轴加速度的随时间变化波形，计算出表示由左脚支撑身体的左脚基准期间的所述腰部的上下轴加速度与由右脚支撑身体的右脚基准期间的所述腰部的上下轴加速度之间的差异程度的Z特征量。另外，运算部对所述加速度传感器输出的左右轴加速度进行二阶积分，计算出表示所述左脚基准期间的所述腰部的左右轴方向的轨道移位与所述右脚基准期间的所述腰部的左右轴方向的轨道移位之间的差异程度的Y特征量。进而，运算部使用所述加速度传感器输出的前后轴加速度的随时间变化波形，计算出表示所述左脚基准期间的所述腰部的前后轴加速度与所述右脚基准期间的所述腰部的前后轴加速度之间的差异程度的量亦即X特征量。因此，基于Z特征量、Y特征量、X特征量，能够具体地表示分别沿正交的三轴方向出现左右差的程度。特别是，由于Z特征量、X特征量分别为表示左脚基准期间与右脚基准期间之间的加速度差异的量，因此能够分别适当地表示上下轴方向的摆动的左右差、前后轴方向的摆动的左右差。另外，由于Y特征量为表示左脚基准期间与右脚基准期间之间的轨道移位差异的量，因此能够适当地表示左右轴方向的摆动的左右差。
[0021]在一个实施方式的步态仪中，还包括评价部，所述评价部将所述Z特征量与预先设定的第一基准进行比较，分阶段地评价所述上下轴方向的摆动因支撑脚的不同而产生的差异亦即第一差异，将所述Y特征量与预先设定的第二基准进行比较，分阶段地评价所述左右轴方向的摆动因支撑脚的不同而产生的差异亦即第二差异，将所述X特征量与预先设定的第三基准进行比较，分阶段地评价所述前后轴方向的摆动因支撑脚的不同而产生的差异亦即第二差异。
[0022]在该一个实施方式的步态仪中，评价部将所述Z特征量与预先设定的第一基准进行比较，分阶段地评价所述上下轴方向的摆动因支撑脚的不同而产生的差异亦即第一差异。另外，评价部将所述Y特征量与预先设定的第二基准进行比较，分阶段地评价所述左右轴方向的摆动因支撑脚的不同而产生的差异亦即第二差异。进而，评价部将所述X特征量与预先设定的第三基准进行比较，分阶段地评价所述前后轴方向的摆动因支撑脚的不同而产生的差异亦即第三差异。因此，能够将表示所述上下轴方向的摆动的左右差的第一差异、表示所述左右轴方向的摆动的左右差的第二差异、表示所述前后轴方向的摆动的左右差的第三差异分别分阶段地示出。
[0023]在一个实施方式的步态仪中，其特征在于，还包括通知所述评价部的评价结果的通知部。
[0024]在该一个实施方式的步态仪中，用户能够分别分阶段地获知分别沿着正交的三轴方向的腰的摆动的左右差。
[0025]在一个实施方式的步态仪中，其特征在于，还包括存储部，所述存储部存储有:第一静止画或者动画，示出所述上下轴方向的摆动因支撑脚的不同而产生的差异大于所述第一基准的步态；第二静止画或者动画，示出所述左右轴方向的摆动因支撑脚的不同而产生的差异大于所述第二基准的步态；以及第三静止画或者动画，示出所述前后轴方向的摆动因支撑脚的不同而产生的差异大于所述第三基准的步态，在所述评价部评价为所述第一差异大于所述第一基准的情况下，所述通知部使用所述第一静止画或者动画通知所述腰部的上下摆动的左右差大，在所述评价部评价为所述第二差异大于所述第二基准的情况下，所述通知部使用所述第二静止画或者动画通知所述腰部的左右摆动的左右差大，在所述评价部评价为所述第三差异大于所述第三基准的情况下，所述通知部使用所述第三静止画或者动画通知所述腰部的前后摆动的左右差大。
[0026]在该一个实施方式的步态仪中，用户能够通过图像视觉上获知分别沿着正交的三轴方向的腰的摆动的左右差。
[0027]在一个实施方式的步态仪中，其特征在于，所述存储部存储的所述第一静止画或者动画包括示出如下步态的图像:相比于所述第一差异与所述第一基准为同等程度时的步态，所述腰部的上下摆动的左右差被夸大，所述存储部存储的所述第二静止画或者动画包括示出如下步态的图像:相比于所述第二差异与所述第二基准为同等程度时的步态，所述腰部的左右摆动的左右差被夸大，所述存储部存储的所述第三静止画或者动画包括示出如下步态的图像:相比于所述第三差异与所述第三基准为同等程度时的实际的步态，所述腰部的前后摆动的左右差被夸大。
[0028]在该一个实施方式的步态仪中，用户能够通过左右差相比实际情况被夸大的图像，视觉上获知分别沿着正交的三轴方向的腰的摆动的左右差。因此，进一步便于理解自身的步行的左右差的特征。
[0029]在一个实施方式的步态仪中，其特征在于，所述运算部使用所述左脚基准期间的上下轴加速度的最大值与邻接于所述左脚基准期间的所述右脚基准期间的上下轴加速度的最大值之差的绝对值，求出所述Z特征量，所述运算部使用所述左脚基准期间的左右轴方向的轨道最大移位与邻接于所述左脚基准期间的所述右脚基准期间的左右轴方向的轨道最大移位之差的绝对值，求出所述Y特征量，所述运算部使用所述左脚基准期间的前后轴加速度的最大值与邻接于所述左脚基准期间的所述右脚基准期间的前后轴加速度的最大值之差的绝对值，求出所述X特征