CN102917640B - 便携电子设备、步行轨迹计算程序以及步行姿势诊断方法 - Google Patents

便携电子设备、步行轨迹计算程序以及步行姿势诊断方法 Download PDF

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Abstract

便携终端装置(1)具有:第1位移检测部(11),其检测便携终端装置的伴随上下方向的移动的位移值;第2位移检测部(12),其检测便携终端装置的伴随预定方向的移动或旋转的位移值;步行姿势基准轨迹存储部(13),其存储成为与步行姿势有关的基准的轨迹;特征位移时点提取部(14),其根据检测到的多个时点的上下方向的位移值,提取每1步出现的预定的特征位移的时点作为步行定时;轨迹计算部(15),其选择所提取的连续的步行定时,根据由第2位移检测部检测到的位移值,计算由该选择的步行定时的步行产生的轨迹;以及步行姿势判定部(16),其判定计算出的轨迹是否满足由步行姿势基准轨迹存储部存储的与步行姿势有关的基准,因此,便携终端装置(1)能够高效地取得步行姿势的轨迹。

Description

便携电子设备、步行轨迹计算程序以及步行姿势诊断方法
技术领域
本发明涉及便携电子设备、步行轨迹计算程序以及步行姿势诊断方法。
背景技术
近年来,提出了组合加速度传感器或角速度传感器,并用于检测人体等被测定物的位置或姿势的技术。例如,存在通过6轴传感器取得表示被测定物的姿势的信息的技术,其中,该6轴传感器分别具有用于测定被测定物的加速度的3轴加速度传感器和用于测定被测定物的角速度的3轴角速度传感器。
此外,还存在以下技术:即便在被测定物进行了旋转等的情况下,根据6轴传感器的各输出数据,基于预定的3轴总括旋转变换技术,计算6轴传感器中的基准坐标系的加速度,取得被测定物的位置或姿势。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-32296号公报
专利文献2:国际公开第2008/026357号
专利文献3:日本特开2000-325329号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在被测定物是人体的部位的情况下,在使用6轴传感器的现有技术中,存在无法取得步行中的姿势的轨迹这样的问题。即,在现有技术中,能够根据6轴传感器的各输出数据取得关于步行中的身体的部位的位置或姿势的信息,但却不能取得步行中的姿势的轨迹。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供一种即便被测定物是人体的部位,也能够高效地取得步行姿势的轨迹的便携电子设备、步行轨迹计算程序以及步行姿势诊断方法。
用于解决问题的手段
本申请公开的便携电子设备是在一个方式中的便携电子设备,该便携电子设备具有:第1位移检测部,其检测所述便携电子设备的伴随上下方向的移动的位移值;第2位移检测部,其检测所述便携电子设备的伴随预定方向的移动或旋转的位移值;步行姿势基准轨迹存储部,其存储与步行姿势有关的基准的轨迹;特征位移时点提取部,其根据由所述第1位移检测部检测到的多个时点的上下方向的位移值,提取每1步出现的预定的特征位移的时点作为步行定时;轨迹计算部,其选择由所述特征位移时点提取部提取的连续的步行定时,根据由所述第2位移检测部检测到的位移值,计算由该选择的步行定时的步行产生的轨迹;以及步行姿势判定部,其判定由所述轨迹计算部计算出的轨迹是否满足由所述步行姿势基准轨迹存储部存储的与步行姿势有关的基准。
发明的效果
根据本申请公开的便携电子设备的一个方式,具有能够高效地取得步行姿势的轨迹这样的效果。
附图说明
图1是示出实施例1的便携终端装置的结构的功能框图。
图2是示出实施例2的便携终端装置的结构的功能框图。
图3是说明6轴传感器的测定量的图。
图4是示出诊断用阈值表的数据结构的一例的图。
图5是示出诊断用建议表的数据结构的一例的图。
图6是示出从6轴传感器输出的数据(原始数据)的一例的图。
图7是示出由步标记提取处理临时使用的数据的一例的图。
图8是示出由步标记提取处理输出的数据的一例的图。
图9是示出由步标记左右判断处理输出的数据的一例的图。
图10是示出使用了步行姿势轨迹量计算处理结果的各种移动轨迹的计算数据(得分/无姿态)的一例的图。
图11是示出使用了步行姿势轨迹量计算处理结果的各种移动轨迹的计算数据(得分/有姿态)的一例的图。
图12A是说明步标记提取的具体例的说明图。
图12B是说明步标记提取的具体例的说明图。
图12C是说明步标记提取的具体例的说明图。
图13是说明步标记左右判断的具体例的说明图。
图14是说明前后旋转量计算的具体例的说明图。
图15是说明躯干旋转量计算的具体例的说明图。
图16是说明左右旋转量计算的具体例的说明图。
图17是说明左右移动量计算的具体例的说明图。
图18是说明上下移动量计算的具体例的说明图。
图19是说明着地时冲击计算的具体例的说明图。
图20是示出实施例2的步标记提取处理的顺序的流程图。
图21是示出实施例2的步标记左右判断处理的顺序的流程图。
图22是示出实施例2的步行姿势轨迹量计算处理的顺序的流程图。
图23是示出实施例2的步行姿势诊断处理的顺序的流程图。
图24是示出将便携终端装置作为移动电话的情况下的6轴传感器的搭载位置的一例的图。
图25A是示出显示画面的一例的图。
图25B是示出显示画面的一例的图。
图25C是示出显示画面的一例的图。
图25D是示出显示画面的一例的图。
图25E是示出显示画面的一例的图。
图25F是示出显示画面的一例的图。
图25G是示出显示画面的一例的图。
图26是示出执行步行轨迹计算程序的计算机的图。
具体实施方式
以下,根据附图对本申请公开的便携电子设备、步行轨迹计算程序以及步行姿势诊断方法的实施例详细地进行说明。另外,该发明不限于本实施例。
实施例1
图1是示出本实施例1的便携终端装置的结构的功能框图。如图1所示,便携终端装置1具有第1位移检测部11、第2位移检测部12、步行姿势基准轨迹存储部13、特征位移时点提取部14、轨迹计算部15以及步行姿势判定部16。
第1位移检测部11检测被检者的步行中的伴随上下方向的移动的位移值。第2位移检测部12检测被检者的步行中的伴随预定方向的移动或旋转的位移值。步行姿势基准轨迹存储部13存储与步行姿势有关的基准的轨迹。
特征位移时点提取部14根据由第1位移检测部11检测到的多个时点的上下方向的位移值,提取每1步出现的预定的特征位移的时点作为步行定时。轨迹计算部15选择由特征位移时点提取部14提取的连续的步行定时,根据由第2位移检测部12检测到的位移值,计算由该选择的步行定时的步行产生的轨迹。
步行姿势判定部16判定由轨迹计算部15计算出的轨迹是否满足由步行姿势基准轨迹存储部13存储的与步行姿势有关的基准。
由此,便携终端装置1根据被检者的步行中的上下方向的位移值,提取每1步出现的预定的特征位移的时点作为步行定时。因此,便携终端装置1能够取得提取的步行定时的伴随与1步关联的移动或旋转的位移值。因此,便携终端装置1能够取得通过步行而连续的步行定时的与每1步关联的各个位移值,能够根据取得的各个位移值来高效地计算通过步行产生的步行姿势的轨迹。此外,便携终端装置1在与计算出的步行姿势的轨迹的比较中使用成为与步行姿势有关的基准的轨迹,由此能够高效地进行被检者的步行姿势的诊断。
实施例2
[实施例2的便携终端装置的结构]
图2是示出本实施例2的便携终端装置2的结构的功能框图。如图2所示,便携终端装置2具有无线通信部21、输入部22、显示部23、6轴传感器24、控制部25以及存储部26。另外,在实施例2中,将便携终端装置2作为移动电话进行说明,但是不限于此,是可以携带的终端装置即可。
控制部25具有无线控制部31、呼叫控制部32、输入控制部33、6轴传感器控制部34、步标记提取部35、步标记左右判断部36、步行姿势轨迹量计算部37、步行姿势诊断部38以及显示控制部39。此外,步行姿势轨迹量计算部37具有前后旋转量计算部37A、躯干旋转量计算部37B、左右旋转量计算部37C、左右移动量计算部37D、上下移动量计算部37E以及着地时冲击计算部37F。另外,控制部25是例如ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)或FPGA(Field ProgrammableGate Array:可现场编程门阵列)等集成电路,或者CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)或MPU(Micro ProcessingUnit:微处理单元)等电子电路。
存储部26具有诊断用阈值表41、诊断用建议表42、诊断历史表43以及数据存储部44。另外,存储部26是例如RAM(RandomAccess Memory:随机存取存储器)、闪存(flash memory)等半导体存储器元件,或者硬盘、光盘等存储装置。
无线通信部21在与移动电话网之间进行无线通信。例如,无线通信部21是进行W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access:宽带码分多址)中的通信或通话的有关处理的基频处理器等。
输入部22是用于输入各种信息或操作指示的输入设备,例如,输入数字和文字等的数字键,或用于菜单选择和显示滚动等的光标键等。显示部23是输出各种信息的输出设备,例如是液晶显示器或扬声器。
6轴传感器24包含3轴加速度传感器和3轴角速度传感器(陀螺仪传感器),其中,3轴加速度传感器检测互相垂直的3轴方向的加速度,3轴角速度传感器检测绕互相垂直的3轴的旋转角速度。此处,参照图3对6轴传感器24测定的测定量进行说明。图3是说明6轴传感器的测定量的图。如图3所示,将被检者A的腰部B作为6轴传感器24的安装位置。将X轴设为被检者A的左右方向的基准坐标轴,将Y轴设为被检者A的上下方向的基准坐标轴,将Z轴作为被检者A的前后方向的基准坐标轴,6轴传感器24以本装置具有的坐标轴与基准坐标轴一致的方式安装在被检者A身上。
6轴传感器24中包含的3轴加速度传感器检测这些垂直的3轴方向的加速度。X轴方向的加速度为在被检者A的步行中伴随左右方向的移动的位移值。即,是预定时点的以6轴传感器24的安装姿势为基准的左右方向的移动量,左方向的移动量为正,右方向的移动量为负。Y轴方向的加速度为在被检者A的步行中伴随上下方向的移动的位移值。即,是预定时点的以6轴传感器24的安装姿势为基准的上下方向的移动量,上方向的移动量为正,下方向的移动量为负。Z轴方向的加速度为在被检者A的步行中伴随前后方向的移动的位移值。即,是预定时点的以6轴传感器24的安装姿势为基准的前后方向的移动量,前方向的移动量为正,后方向的移动量为负。
此外,6轴传感器24中包含的3轴角速度传感器检测绕这些垂直的3轴的角速度。绕X轴的角速度为在被检者A的步行中伴随前后方向的旋转的位移值。即,是预定时点的以6轴传感器24的安装姿势为基准的前后方向的旋转量,后方向(起身方向)的旋转量为正,前方向(前倾方向)的旋转量为负。绕Y轴的角速度为在被检者A的步行中伴随躯干方向的旋转的位移值。即,是预定时点的以6轴传感器24的安装姿势为基准的左右方向的旋转量,右方向的旋转量为正,左方向的旋转量为负。绕Z轴的角速度为在被检者A的步行中伴随左右方向的旋转的位移值。即,是预定时点的以6轴传感器24的安装姿势为基准的左右方向的旋转量,右方向的旋转量为正,左方向的旋转量为负。
返回图2,无线控制部31控制无线通信部21的无线通信。呼叫控制部32控制关于由无线控制部31控制的无线通信的呼叫。
输入控制部33进行各种输入控制。具体而言,在从输入部22取得步行姿势的诊断开始指示后,输入控制部33向6轴传感器控制部34和步标记提取部35输出步行姿势的诊断开始指示。
6轴传感器控制部34取得从6轴传感器24输出的各种数据,并将取得的各种数据作为原始数据蓄积到数据存储部44中。具体而言,在从输入控制部33取得步行姿势的诊断开始指示后,6轴传感器控制部34根据取得的指示,从6轴传感器24以每1秒预定样本的方式取得指定期间内的各种数据,并在数据存储部44中作为原始数据进行存储。例如,在指定期间为1小时的情况下,6轴传感器控制部34以每1秒60个样本的方式取得1小时内的各种数据。另外,各种数据中包含左右方向的移动量、上下方向的移动量、前后方向的移动量、前后方向的旋转量、躯干的旋转量以及左右方向的旋转量。并且,将每1时点的各种数据作为原始数据进行存储。
步标记提取部35根据Y轴方向的加速度、即上下方向的移动量,提取每1步出现的预定的特征时点作为步行定时(以下称作“步标记”。)。此处,将步标记作为一步的着地时点(脚跟着地的时点)进行说明。具体而言,步标记提取部35从在数据存储部44中存储的原始数据中参照上下方向的移动量,从多个时点的上下方向的移动量中选择下方向(负)的折回时点。
此外,步标记提取部35判定是否选择的折回时点的移动量小于该折回时点的5个样本前的时点的移动量,并且选择的折回时点的移动量小于该折回时点的5个样本后的时点的移动量。而且,在选择的折回时点的移动量小于5个样本前,并且选择的折回时点的移动量小于5个样本后的情况下,步标记提取部35提取该折回时点作为步标记。
此外,步标记提取部35判定提取的步标记距离之前的步标记是否小于250毫秒。而且,在判定为提取的步标记距离之前的步标记小于250毫秒的情况下,步标记提取部35判断为不是步行姿势的1步,不将提取的步标记判断为步标记。然后,步标记提取部35将在原始数据中追加了表示是否为步标记的步标记的区分的原始数据输出到步标记左右判断部36。
另外,步标记提取部35使用下限值来判断步行姿势的1步,但是不限于此,还可以使用上限值进行判断。在使用上限值进行判断的情况下,例如,步标记提取部35判定提取的步标记距离之前的步标记是否超过了1000毫秒。而且,在判定为提取的步标记距离之前的步标记超过了1000毫秒的情况下,步标记提取部35判断为不是步行姿势的1步,不将提取的步标记判断为步标记。
步标记左右判断部36根据步标记前后的绕Z轴的角速度、即左右方向的最大旋转量的左右方向(正负的符号)来判断步标记中构成1步的脚的左右。具体而言,步标记左右判断部36从由步标记提取部35输出的原始数据中选择用于判断脚的左右的步标记以及紧邻该步标记的之前和之后的步标记。另外,此处,将用于判断脚的左右的步标记称作左右判断步标记。而且,步标记左右判断部36计算左右判断步标记与之前的步标记之间的前期间和左右判断步标记与之后的步标记之间的后期间。而且,步标记左右判断部36将以左右判断步标记为中心从前期间30%的时点到后期间30%的时点的范围作为前后检索范围进行计算。
此外,步标记左右判断部36从计算出的前后检索范围中从原始数据中读出左右方向的最大旋转量。此外,步标记左右判断部36判定读出的最大旋转量是否是正方向。而且,在判定为读出的最大旋转量是正方向的情况下,步标记左右判断部36判断为旋转是右方向,判定为左脚着地。另一方面,在判定为读出的最大旋转量是负方向的情况下,步标记左右判断部36判断为旋转是左方向,判定为右脚着地。然后,步标记左右判断部36向对于原始数据的步标记的数据中追加构成1步的脚的左右的区分,并将追加的数据输出到步行姿势轨迹量计算部37。
前后旋转量计算部37A选择连续的步标记,根据绕X轴的角速度、即前后方向的旋转量,计算由选择的步标记的步行产生的移动轨迹。具体而言,前后旋转量计算部37A从由步标记左右判断部36输出的输出数据中选择3个连续的步标记。然后,前后旋转量计算部37A计算中心的步标记与其之前的步标记之间的前期间和中心的步标记与其之后的步标记之间的后期间。然后,前后旋转量计算部37A将以中心的步标记为中心从前期间50%的时点到后期间20%的时点的范围作为前后检索范围进行计算。此外,前后旋转量计算部37A将步标记的中心偏向之后的步标记,以新成为中心的步标记为中心计算前后检索范围。
此外,前后旋转量计算部37A根据输出数据的前后方向的旋转量,从各前后检索范围中确定旋转量为正的后方向(起身方向)的各最大旋转量。此外,前后旋转量计算部37A在确定的后方向的各最大旋转量中成为连续的最大旋转量的期间中确定前方向(前倾方向)的最大旋转量。并且,关于连续的后方向(起身方向)的各最大旋转量与前方向(前倾方向)的最大旋转量,在成为后方向的时点在成为前方向的时点之后的情况下,前后旋转量计算部37A将各最大旋转量的差分的绝对值作为“起身旋转量”进行计算。另一方面,关于连续的后方向(起身方向)的最大旋转量与前方向(前倾方向)的最大旋转量,在成为后方向的时点在成为前方向的时点之前的情况下,前后旋转量计算部37A将各最大旋转量的差分的绝对值作为“前倾旋转量”进行计算。
躯干旋转量计算部37B选择连续的步标记,根据绕Y轴的角速度、即躯干方向的旋转量,计算由选择的步标记的步行产生的移动轨迹。具体而言,躯干旋转量计算部37B从由步标记左右判断部36输出的输出数据中选择3个连续的步标记。然后,躯干旋转量计算部37B计算中心的步标记与其之前的步标记之间的前期间和中心的步标记与其之后的步标记之间的后期间。然后,躯干旋转量计算部37B将以中心的步标记为中心从前期间30%的时点到后期间30%的时点的范围作为前后检索范围进行计算。
此外,躯干旋转量计算部37B从计算出的前后检索范围中从输出数据中读出左右方向的最大旋转量。此外,躯干旋转量计算部37B判定读出的最大旋转量是否是正方向。而且,在判定为读出的最大旋转量是正方向的情况下,躯干旋转量计算部37B判断为是右方向的最大旋转量。另一方面,在判定为读出的最大的旋转量是负方向的情况下,躯干旋转量计算部37B判断为是左方向的最大旋转量。此外,关于连续的左方向和右方向的最大旋转量,在成为右方向的最大旋转量的时点在成为左方向的最大旋转量的时点之前的情况下,躯干旋转量计算部37B将右方向与左方向的最大旋转量的差分的绝对值作为“右方向躯干旋转量”进行计算。此外,关于连续的左方向和右方向的最大旋转量,在成为右方向的最大旋转量的时点在成为左方向的最大旋转量的时点之后的情况下,躯干旋转量计算部37B将右方向与左方向的最大旋转量的差分的绝对值作为“左方向躯干旋转量”进行计算。
左右旋转量计算部37C选择连续的步标记,根据绕Z轴的角速度、即左右方向的旋转量,计算由选择的步标记的步行产生的移动轨迹。具体而言,左右旋转量计算部37C从由步标记左右判断部36输出的输出数据中选择2个连续的步标记。然后,左右旋转量计算部37C将选择的2个步标记之间的期间作为步标记范围进行计算。
此外,左右旋转量计算部37C从计算出的步标记范围中从输出数据中读出左右方向的最大旋转量。此外,左右旋转量计算部37C判定读出的最大旋转量是否是正方向。而且,在判定为读出的最大旋转量是正方向的情况下,左右旋转量计算部37C判断为是左方向的最大旋转量。另一方面,在判定为读出的最大旋转量是负方向的情况下,左右旋转量计算部37C判断为是左方向的最大旋转量。此外,关于连续的左方向和右方向的最大旋转量,在成为左方向的最大旋转量的时点在成为右方向的最大旋转量的时点之前的情况下,左右旋转量计算部37C将左方向与右方向的最大旋转量的差分的绝对值作为“左方向旋转量”进行计算。此外,关于连续的左方向和右方向的最大旋转量,在成为左方向的最大旋转量的时点在成为右方向的最大旋转量的时点之后的情况下,左右旋转量计算部37C将左方向与右方向的最大旋转量的差分的绝对值作为“右方向旋转量”进行计算。
左右移动量计算部37D选择连续的步标记,根据X轴方向的加速度、即左右方向的移动量,计算由选择的步标记的步行产生的移动轨迹。具体而言,左右移动量计算部37D从由步标记左右判断部36输出的输出数据中选择3个连续的步标记。然后,左右移动量计算部37D计算中心的步标记与其之前的步标记之间的前期间和中心的步标记与其之后的步标记之间的后期间。然后,左右移动量计算部37D将以中心的步标记为中心从前期间30%的时点到后期间30%的时点的范围作为前后检索范围进行计算。此外,左右移动量计算部37D将步标记的中心偏向之后的步标记,以新成为中心的步标记为中心计算前后检索范围。
此外,左右移动量计算部37D从各前后检索范围中从原始数据中读出左右方向的最大移动量。此外,左右移动量计算部37D判定读出的最大移动量是否是正方向。然后,在判定为读出的最大移动量是正方向的情况下,左右移动量计算部37D判断为是左方向的最大移动量。另一方面,在判定为读出的最大移动量是负方向的情况下,左右移动量计算部37D判断为是右方向的最大移动量。此外,关于连续的左方向和右方向的最大移动量,在成为左方向的最大移动量的时点在成为右方向的最大移动量的时点之前的情况下,左右移动量计算部37D将左方向与右方向的最大移动量的差分的绝对值作为“右方向移动量”进行计算。此外,关于连续的左方向和右方向的最大移动量,在成为左方向的最大移动量的时点在成为右方向的最大移动量的时点之后的情况下,左右移动量计算部37D将左方向与右方向的最大移动量的差分的绝对值作为“左方向移动量”进行计算。
上下移动量计算部37E选择连续的步标记,根据Y轴方向的加速度、即上下方向的移动量,计算由选择的步标记的步行产生的移动轨迹。具体而言,上下移动量计算部37E从由步标记左右判断部36输出的输出数据中选择2个连续的步标记。然后,上下移动量计算部37E将选择的2个步标记之间的期间作为步标记范围进行计算。
此外,上下移动量计算部37E从计算出的步标记范围中从输出数据中读出上方向的最大移动量。此外,关于连续的下方向和上方向的最大移动量,在成为下方向的最大移动量的时点在成为上方向的最大移动量的时点之前的情况下,上下移动量计算部37E将下方向与上方向的最大移动量的差分的绝对值作为“上方向移动量”进行计算。此外,关于连续的下方向和上方向的最大移动量,在成为下方向的最大移动量的时点在成为上方向的最大移动量的时点之后的情况下,上下移动量计算部37E将下方向与上方向的最大移动量的差分的绝对值作为“下方向移动量”进行计算。
着地时冲击计算部37F选择连续的步标记,根据Y轴方向的加速度、即上下方向的移动量,计算由选择的步标记的步行产生的着地时的冲击。具体而言,着地时冲击计算部37F从由步标记左右判断部36输出的输出数据中选择2个连续的步标记。然后,着地时冲击计算部37F将选择的2个步标记之间的期间作为步标记范围进行计算。
此外,着地时冲击计算部37F从计算出的步标记范围中从输出数据中读出上下方向的最大移动量。此外,着地时冲击计算部37F将读出的上下方向的最大移动量的差分的绝对值作为“着地时的冲击”进行计算。
步行姿势诊断部38根据由步行姿势轨迹量计算部37计算出的各种移动轨迹,诊断步行姿势。具体而言,步行姿势诊断部38取得由步行姿势轨迹量计算部37计算出的各种移动轨迹。此外,步行姿势诊断部38使用取得的各种移动轨迹,对各个移动轨迹的每一个计算平均值。例如,步行姿势诊断部38取得由左右旋转量计算部37C计算出的指定期间内的多个右方向旋转量,并计算右方向旋转量的平均值。另外,将这些各种移动轨迹的计算结果称作“各种移动轨迹的计算数据”。
此外,步行姿势诊断部38判定各种移动轨迹是否满足在诊断用阈值表41中存储的与步行姿势有关的基准。此处,参照图4对诊断用阈值表41进行说明。图4是示出诊断用阈值表的数据结构的一例的图。如图4所示,诊断用阈值表41存储成为与步行姿势有关的基准的移动轨迹的阈值。例如,诊断用阈值表41针对右方向移动量的平均值,存储作为基准的上限值41a和下限值41b。此外,诊断用阈值表41针对左方向移动量的平均值,存储作为基准的上限值41c和下限值41d。另外,在图4的例中,存储了左右方向移动量的平均、左右脚的上方向移动量的平均以及左右脚的腰的旋转量的平均,但是不限于此,也可以存储这些以外的移动轨迹的阈值,能够进一步使步行姿势的诊断充实。
返回图2,更具体地讲,在移动轨迹是例如由左右移动量计算部37D计算出的右方向移动量的情况下,步行姿势诊断部38计算该右方向移动量的平均值。而且,在右方向移动量的平均值为在诊断用阈值表41中存储的右方向移动量的平均的下限值41b以上,并且为右方向移动量的平均的上限值41a以下的情况下,步行姿势诊断部38判定为满足成为与步行姿势有关的基准。另一方面,在右方向移动量的平均值小于在诊断用阈值表41中存储的右方向移动量的平均的下限值41b,或超过上限值41a的情况下,步行姿势诊断部38判定为不满足成为与步行姿势有关的基准。然后,步行姿势诊断部38根据判定结果,计算由右方向移动量的平均值求出的得分。例如,在满足成为与步行姿势有关的基准的情况下,步行姿势诊断部38将被各种移动轨迹分配的得分中的、分配到右方向移动量的得分设为满分。另一方面,在不满足与步行姿势有关的基准的情况下,步行姿势诊断部38从被各种移动轨迹分配的得分中的、分配到右方向移动量的得分中减去与右方向移动量的平均值与上限值41a或下限值41b的差分值对应的值。然后,步行姿势诊断部38针对各种移动轨迹计算各个得分,并将计算出的各得分全部相加。另外,可以将被各种移动轨迹分配的得分全部相加得到的分数设为最大100分。此外,被各种移动轨迹分配的各得分可以是根据各种移动轨迹的重要度进行加权而得到的得分,由此能够更准确地进行步行姿势的诊断。
此外,步行姿势诊断部38关于各种移动轨迹,根据与在诊断用阈值表41中存储的数据的比较结果,生成诊断姿态(步行姿势)信息。在诊断姿态(步行姿势)信息中包含例如关于姿态的诊断点以及后述的诊断用建议表42内的识别编号。此外,步行姿势诊断部38在“各种移动轨迹的计算数据”中结合诊断姿态(步行姿势)信息和得分,输出到显示控制部39。
显示控制部39将由步行姿势诊断部38诊断的诊断结果在显示部23中显示。具体而言,显示控制部39从步行姿势诊断部38取得结合了诊断姿态(步行姿势)信息和得分的“各种移动轨迹的计算数据”。此外,显示控制部39根据在诊断用建议表42中存储的数据,编辑“各种移动轨迹的计算数据”,并在显示部23中显示。此外,显示控制部39将“各种移动轨迹的计算数据”和建议内容存储在诊断历史表43中。
此处,参照图5对诊断用建议表42进行说明。图5是示出诊断用建议表的数据结构的一例的图。如图5所示,诊断用建议表42针对每个识别编号42a,对应地存储测定点42b、消息内容42c、照片内容42d以及图像id42e。识别编号42a是诊断用建议的识别编号,与诊断姿态(步行姿势)信息内的识别编号对应。测定点42b是建议点,嵌入了诊断姿态(步行姿势)信息内的关于姿态的诊断点。消息内容42c是一点建议的内容。
接着,参照图6对通过6轴传感器控制部34在数据存储部44中存储的原始数据的结构进行说明。图6是示出从6轴传感器24输出的数据(原始数据)的一例的图。如图6所示,原始数据针对由6轴传感器24检测到的每个年月日时刻a1,对应地在1行中存储前后方向的旋转量a2、躯干方向的旋转量a3、左右方向的旋转量a4、左右方向的移动量a5、上下方向的移动量a6以及前后方向的移动量a7。
在图6的例中,如L1行所示,在2010/4/1315:09前后方向的旋转量a2为“-33”,躯干方向的旋转量a3为“16”,左右方向的旋转量a4为“48”,左右方向的移动量a5为“112”。此外,上下方向的移动量a6为“-600”,前后方向的移动量a7为“-736”。另外,开始的年月日时刻a1为有步行姿势的执行指示的时点。此外,旋转量的单位用度/秒(degree/second)来表示,移动量的单位用毫米(mm)来表示。
接着,参照图7对由步标记提取部35的步标记提取处理临时使用的数据的结构进行说明。图7是示出由步标记提取处理临时使用的数据的一例的图。如图7所示,数据在一行中针对每个索引b1对应地存储左右方向的移动量b2、上下方向的移动量b3、前后方向的移动量b4、前后方向的旋转量b5、躯干方向的旋转量b6、左右方向的旋转量b7、表示移动电话的姿势的旋转矩阵的各要素值b8以及各移动量和各旋转量的滤波(filtering)b9等。另外,索引b1例如与原始数据中包含的各个年月日时刻a1对应,“0”为诊断开始时。
接着,参照图8对通过步标记提取部35的步标记提取处理输出到步标记左右判断部36的输出数据的结构进行说明。图8是示出通过步标记提取处理输出的数据的一例的图。如图8所示,输出数据针对每个年月日时刻a1,在1行中对应地存储前后方向的旋转量a2、躯干方向的旋转量a3、左右方向的旋转量a4、左右方向的移动量a5、上下方向的移动量a6、前后方向的移动量a7以及步标记的区分c1。即,输出数据是针对原始数据的每1行追加了表示是否为步标记的步标记的区分c1的数据。在图8的例中,如L2行所示,追加了表示是步标记的“111”。此外,在L2行以外的行中,追加了表示不是步标记的“000”。
接着,参照图9对通过步标记左右判断部36的步标记左右判断处理向步行姿势轨迹量计算部37输出的输出数据的结构进行说明。图9是示出通过步标记左右判断处理输出的数据的一例的图。如图9所示,输出数据针对每个年月日时刻a1,对应地存储前后方向的旋转量a2、躯干方向的旋转量a3、左右方向的旋转量a4、左右方向的移动量a5、上下方向的移动量a6、前后方向的移动量a7。此外,输出数据针对每1行对应地存储步标记的区分c1和是左脚着地还是右脚着地的区分d1。即,输出数据是针对原始数据的每1行追加了构成1步的脚的左右的区分d1的数据。
在图9的例中,如L3行所示,左右的区分d1中追加了表示是左脚着地的“111”。此外,如L4行所示,在左右的区分d1中追加了表示是右脚着地的“222”。此外,在从L3行到L4行中,在左右的区分d1中追加了表示是左脚着地的“111”。即,该期间表示是由左脚的1步产生的移动轨迹。此外,在L4以后,在左右的区分d1中追加了表示是右脚着地的“222”。即,该期间表示是由右脚的1步产生的移动轨迹。
接着,参照图10和图11来说明通过步行姿势诊断部38对使用了步行姿势轨迹量计算结果的各种移动轨迹进行计算后的计算数据的结构。图10是使用了步行姿势轨迹量计算处理结果的各种移动轨迹的计算数据中没有得分和诊断姿态的情况的一例,图11是有得分和诊断姿态的情况的一例。
如图10所示,在计算数据中存在右左方向的旋转量的平均、右左方向的移动量的平均、左右旋转量的差、左右移动量的差。此外,在计算数据中存在以右脚着地的腰的起身量和前倾量的平均、以左脚着地的腰的起身量和前倾量的平均、腰的起身量的差、腰的前倾量的差。此外,在计算数据中存在以右脚着地的上方向的移动量的平均、以右脚着地的下方向的移动量的平均、以左脚着地的上方向的移动量的平均、以左脚着地的下方向的移动量的平均、上方向的移动量的差、下方向的移动量的差。此外,在计算数据中存在以右脚着地的腰的躯干旋转量的平均、以左脚着地的腰的躯干旋转量的平均、腰的躯干旋转量的差。此外,在计算数据中存在右脚的冲击度的平均、左脚的冲击度的平均、左右的冲击度的差。
此外,如图11所示,计算数据是在图10所示的各种移动轨迹的计算数据中追加了计算范围e1、建议结果e2以及建议得分e3的数据。计算范围e1是指示表示是使用原始数据的哪个范围的数据而计算的属性,例如存在表示全期间范围的“合计”、表示全期间范围中从诊断开始起预定期间范围的“开始”、以及表示中间范围的“中间”。建议结果e2是指诊断姿态(步行姿势)信息。建议得分e3是指根据各种移动轨迹的计算数据计算的得分。另外,计算范围e1可以作为诊断开始指示的参数进行指示。
在图11的例中,在计算范围e1中示出表示使用了原始数据的全期间范围的数据的“合计”。在建议结果e2中示出“左右平衡不好(2)”。在建议得分e3中示出“52.2”分。另外,建议结果e2的括弧内的数值为诊断用建议表42内的识别编号。
[步标记提取的具体例]
接着,参照图12A~图12C对步标记提取部35的步标记提取的具体例进行说明。图12A~图12C是说明步标记提取的具体例的说明图。图12A是示出每个时间的各种旋转量的曲线图,图12B是示出每个时间的各种移动量的曲线图,图12C是示出步标记提取方法的曲线图的一部分。
图12A的横轴示出时间轴,纵轴示出由原始数据表示的各种旋转量(单位:degree)。在各种旋转量中用虚线示出由基准坐标轴的X轴表示的前后旋转量gcx,用实线示出由Y轴表示的躯干旋转量gcy,用点划线示出由Z轴表示的左右旋转量gcz。
图12B的横轴示出时间轴,纵轴示出由原始数据表示的各种移动量(单位:mm)。在各种移动量中用虚线示出由基准坐标轴的X轴方向表示的左右移动量gax,用实线示出由Y轴表示的上下移动量gay,用点划线示出由Z轴表示的前后移动量gaz。步标记提取部35的步标记提取使用各种旋转量和各种移动量中的上下移动量gay。该上下移动量gay中,上方向的移动量为正,下方向的移动量为负。另外,上下方向的移动量的基准例如以步行姿势诊断开始时点的搭载了6轴传感器24的移动电话的安装姿势为基准。
步标记提取部35参照上下移动量gay,选择负方向的折回时点。此处,步标记提取部35选择y0~y9所示出的时点作为折回时点。
如图12C所示,判定折回地点是否是步标记。即,步标记提取部35根据选择的折回时点的移动量,参照5个样本前的移动量和5个样本后的移动量。然后,步标记提取部35判定是否折回时点的移动量比5个样本前的移动量小,并且折回时点的移动量比5个样本后的移动量小。然后,在折回时点的移动量比5个样本前的移动量小,并且折回时点的移动量比5个样本后的移动量小的情况下,提取该折回时点作为步标记。
[步标记左右判断的具体例]
接着,参照图13对步标记左右判断部36的步标记左右判断的具体例进行说明。图13是说明步标记左右判断的具体例的说明图。步标记左右判断部36的步标记左右判断使用各种旋转量和各种移动量中的左右旋转量gcz。该左右旋转量gcz中,右方向的旋转量为正,左方向的旋转量为负。另外,左右方向的旋转量的基准例如以步行姿势诊断开始时点的搭载了6轴传感器24的移动电话的安装姿势为基准。
步标记左右判断部36选择用于判断脚的左右的步标记(左右判断步标记)和该步标记的之前和之后的步标记。此处,将左右判断步标记设为s2,将该步标记的之前和之后的步标记分别设为s1、s3。然后,步标记左右判断部36计算从s1到s2的前期间和从s2到s3的后期间,将以s2为中心从前期间30%的时点到后期间30%的时点的范围作为前后检索范围进行计算。在以该左右判断步标记s2为中心的前后检索范围内,判断左右判断步标记s2中的构成1步的脚的左右。
然后,步标记左右判断部36从前后检索范围中选择左右方向的最大旋转量,并判定选择的最大旋转量是否是正方向。而且,在判定为最大旋转量是正方向的情况下,步标记左右判断部36判断为是右方向的旋转,判定为左脚着地。此处,从以左右判断步标记s2为中心的前后检索范围中选择左右方向的最大旋转量c1,c1是正方向,因此判定为左脚着地。
另一方面,在判定为最大旋转量是负方向的情况下,步标记左右判断部36判断为是左方向的旋转,判定为右脚着地。例如,在左右判断步标记为s5的情况下,同样,从计算出的前后检索范围中选择左右方向的最大旋转量c2,c2是负方向,因此判定为右脚着地。
[前后旋转量计算的具体例]
接着,参照图14对前后旋转量计算部37A的前后旋转量计算的具体例进行说明。图14是说明前后旋转量计算的具体例的说明图。前后旋转量计算部37A的前后旋转量计算使用各种旋转量和各种移动量中的前后旋转量gcx。该前后旋转量gcx中,后方向(起身方向)的旋转量为正,前方向(前倾方向)的旋转量为负。另外,前后方向的旋转量的基准例如以步行姿势诊断开始时点的搭载了6轴传感器24的移动电话的安装姿势为基准。
前后旋转量计算部37A选择3个连续的步标记。然后,前后旋转量计算部37A计算中心的步标记与其之前的步标记之间的前期间和中心的步标记与其之后的步标记之间的后期间。然后,前后旋转量计算部37A将以中心的步标记为中心从前期间50%的时点到后期间20%的时点的范围作为前后检索范围进行计算。例如,在中心的步标记为s11的情况下,使用之前的步标记s10和之后的步标记s12计算前后检索范围。
然后,前后旋转量计算部37A根据前后检索范围确定正的最大旋转量。此处,将d1、d2、d3的时点确定为正的最大旋转量。然后,前后旋转量计算部37A从正的各最大旋转量中成为连续的最大旋转量的期间中确定负的最大旋转量。此处,从d1与d2期间中确定d5的时点作为负的最大旋转量,从d2与d3期间中确定d6的时点作为负的最大旋转量。然后,关于连续的正和负的最大旋转量,在成为正的时点在成为负的时点之后的情况下,前后旋转量计算部37A将各最大旋转量的差分的绝对值作为“起身旋转量”进行计算。例如,“起身旋转量”为d6时点的负的最大旋转量与d3时点的正的最大旋转量的差分的绝对值。
另一方面,关于连续的正和负的最大旋转量,在成为正的时点在成为负的时点之前的情况下,前后旋转量计算部37A将各最大旋转量的差分的绝对值作为“前倾旋转量”进行计算。例如,“前倾旋转量”为d1时点的最大旋转量与d5时点的最大旋转量的差分的绝对值。
[躯干旋转量计算的具体例]
接着,参照图15对躯干旋转量计算部37B的躯干旋转量计算的具体例进行说明。图15是说明躯干旋转量计算的具体例的说明图。躯干旋转量计算部37B的躯干旋转量计算使用各种旋转量和各种移动量中的躯干旋转量gcy。该躯干旋转量gcy中,右方向的旋转量为正,左方向的旋转量为负。另外,躯干方向的旋转量的基准例如以步行姿势诊断开始时点的搭载了6轴传感器24的移动电话的安装姿势为基准。此外,关于前后检索范围的计算方法,与步标记左右判断部36同样,因此省略其说明。在图15的例中,在中心的步标记为s21的情况下,使用之前的步标记s20和之后的步标记s22计算前后检索范围。
躯干旋转量计算部37B在计算前后检索范围后,从各前后检索范围中确定各个躯干旋转量的折回地点。即,躯干旋转量计算部37B从前后检索范围中确定正的最大旋转量或负的最大旋转量。此处,将e1的时点和e3的时点确定为正的最大旋转量,将e2的时点确定为负的最大旋转量。然后,关于连续的正和负的最大旋转量,在成为正的时点在成为负的时点之后的情况下,躯干旋转量计算部37B将各最大旋转量的差分的绝对值作为“左方向躯干旋转量”进行计算。例如,“左方向躯干旋转量”为e2时点的负的最大旋转量与e3时点的正的最大旋转量的差分的绝对值。
另一方面,关于连续的正和负的最大旋转量,在成为正的时点在成为负的时点之前的情况下,躯干旋转量计算部37B将各最大旋转量的差分的绝对值作为“右方向躯干旋转量”进行计算。例如,“右方向躯干旋转量”为e2时点的负的最大旋转量与e1时点的正的最大旋转量的差分的绝对值。
[左右旋转量计算的具体例]
接着,参照图16对左右旋转量计算部37C的左右旋转量计算的具体例进行说明。图16是说明左右旋转量计算的具体例的说明图。左右旋转量计算部37C的左右旋转量计算使用各种旋转量和各种移动量中的左右旋转量gcz。该左右旋转量gcz中,右方向的旋转量为正,左方向的旋转量为负。另外,左右方向的旋转量的基准例如以步行姿势诊断开始时点的搭载了6轴传感器24的移动电话的安装姿势为基准。
左右旋转量计算部37C选择连续的步标记,将选择的2个步标记之间作为步标记范围进行计算。然后,左右旋转量计算部37C从各步标记范围中确定各个左右旋转量的最大的时点。即,左右旋转量计算部37C从步标记范围中确定正的最大旋转量或负的最大旋转量。此处,将f1的时点和f3的时点确定为正的最大旋转量,将f2的时点和f4的时点确定为负的最大旋转量。然后,关于连续的正和负的最大旋转量,在成为正的时点在成为负的时点之后的情况下,左右旋转量计算部37C将各最大旋转量的差分的绝对值作为“左方向旋转量”进行计算。例如,“左方向旋转量”为f2时点的负的最大旋转量与f3时点的正的最大旋转量的差分的绝对值。
另一方面,关于连续的正和负的最大旋转量,在成为正的时点在成为负的时点之前的情况下,左右旋转量计算部37C将各最大旋转量的差分的绝对值作为“右方向旋转量”进行计算。例如,“右方向旋转量”为f2时点的负的最大旋转量与f1时点的正的最大旋转量的差分的绝对值。
[左右移动量计算的具体例]
接着,参照图17对左右移动量计算部37D的左右移动量计算的具体例进行说明。图17是说明左右移动量计算的具体例的说明图。左右移动量计算部37D的左右移动量计算使用各种旋转量和各种移动量中的左右移动量gax。该左右移动量gax中,左方向的移动量为正,右方向的移动量为负。另外,左右方向的移动量的基准例如以步行姿势诊断开始时点的搭载了6轴传感器24的移动电话的安装姿势为基准。此外,关于前后检索范围的计算方法,与步标记左右判断部36同样,因此省略其说明。
左右移动量计算部37D在计算前后检索范围后,从各前后检索范围中确定各个左右移动量的折回地点。即,左右移动量计算部37D从前后检索范围中确定正的最大移动量或负的最大移动量。此处,将g1的时点和g3的时点确定为正的最大移动量,将g2的时点确定为负的最大移动量。然后,关于连续的正和负的最大移动量,在成为正的时点在成为负的时点之后的情况下,左右移动量计算部37D将各最大移动量的差分的绝对值作为“左方向移动量”进行计算。例如,“左方向移动量”为g2时点的负的最大移动量与g3时点的正的最大移动量的差分的绝对值。
另一方面,关于连续的正和负的最大移动量,在成为正的时点在成为负的时点之前的情况下,左右移动量计算部37D将各最大旋转量的差分的绝对值作为“右方向移动量”进行计算。例如,“右方向移动量”为g2时点的负的最大移动量与g1时点的正的最大移动量的差分的绝对值。
[上下移动量计算的具体例]
接着,参照图18对上下移动量计算部37E的上下移动量计算的具体例进行说明。图18是说明上下移动量计算的具体例的说明图。上下移动量计算部37E的上下移动量计算使用各种旋转量和各种移动量中的上下移动量gay。该上下移动量gay中,上方向的移动量为正,下方向的移动量为负。另外,上下方向的移动量的基准例如以步行姿势诊断开始时点的搭载了6轴传感器24的移动电话的安装姿势为基准。
上下移动量计算部37E选择连续的步标记,将选择的2个步标记之间作为步标记范围进行计算。然后,上下移动量计算部37E为了确定成为负的最大移动量的时点,确定已经提取的步标记。此处,为h1的时点、h3的时点以及h5的时点。
然后,上下移动量计算部37E从步标记范围确定正的最大移动量。此处为h2的时点和h4的时点。然后,关于连续的正和负的最大移动量,在成为负的最大移动量的时点在成为正的最大移动量的时点之前的情况下,上下移动量计算部37E将各最大移动量的差分的绝对值作为“上方向移动量”进行计算。例如,“上方向移动量”为h1时点的负的最大移动量与h2时点的正的最大移动量的差分的绝对值。
另一方面,关于连续的正和负的最大移动量,在成为负的最大移动量的时点在成为正的最大移动量的时点之后的情况下,上下移动量计算部37E将各最大移动量的差分的绝对值作为“下方向移动量”进行计算。例如,“下方向移动量”为h2时点的正的最大移动量与h3时点的负的最大移动量的差分的绝对值。
[着地时冲击计算的具体例]
接着,参照图19对着地时冲击计算部37F的着地时冲击计算的具体例进行说明。图19是说明着地时冲击计算的具体例的说明图。着地时冲击计算部37F的着地时冲击计算使用各种旋转量和各种移动量中的上下移动量gay。该上下移动量gay中,上方向的移动量为正,下方向的移动量为负。另外,上下方向的移动量的基准例如以步行姿势诊断开始时点的搭载了6轴传感器24的移动电话的安装姿势为基准。
着地时冲击计算部37F选择连续的步标记,将选择的2个步标记之间作为步标记范围进行计算。然后,着地时冲击计算部37F从步标记范围中确定上下方向的最大移动量。例如,将步标记范围内的i1的时点确定为上方向的最大移动量,将步标记范围内的i2的时点确定为下方向的最大移动量。然后,着地时冲击计算部37F将连续的上下方向的最大移动量的差分的绝对值作为“着地时的冲击”进行计算。例如,“着地时的冲击”为i1时点的上方向的最大移动量与i2时点的下方向的最大移动量的差分的绝对值。
[实施例2的步行姿势诊断处理的顺序]
接着,参照图20~图23对实施例2的步行姿势诊断处理的顺序进行说明。图20是示出实施例2的步标记提取处理的顺序的流程图。
首先,输入控制部33判定是否存在步行姿势的诊断开始指示(步骤S11)。然后,在判定为不存在步行姿势的诊断开始指示的情况下(步骤S11否),转移到步骤S11,以等待到出现指示为止。另一方面,在判定为存在步行姿势的诊断开始指示的情况下(步骤S11是),6轴传感器控制部34对6轴传感器24进行初始化(步骤S12)。即,6轴传感器控制部34对构成6轴传感器24的加速度传感器和角速度(陀螺仪)传感器进行初始化。
然后,6轴传感器控制部34根据步行姿势的诊断开始指示,取得所有在一连串的步行中计测到的由加速度传感器检测到的各种数据和由角速度传感器检测到的各种数据(步骤S13)。例如,6轴传感器控制部34从6轴传感器24中以每1秒60个样本数量的方式取得1小时内的各种数据。然后,6轴传感器控制部34根据构成6轴传感器24的加速度传感器的Y轴的输出值来计算上下移动量(步骤S14)。另外,6轴传感器控制部34可以包含从6轴传感器24作为各种数据而计算出的上下移动量、左右移动量、前后移动量、前后旋转量、躯干旋转量以及左右旋转量的数据。然后,6轴传感器控制部34将这些各种数据作为原始数据而蓄积在数据存储部44中。
接着,步标记提取部35参照多个时点的上下移动量,确定下方向(负)的折回时点(步骤S15)。然后,步标记提取部35确定距离所确定的折回时点5个样本前的时点(步骤S16),并且,确定距离该折回时点5个样本后的时点(步骤S17)。
接着,步标记提取部35判定是否所确定的折回时点的移动量比5个样本前的时点的移动量小,并且所确定的折回时点的移动量比5个样本后的时点的移动量小(步骤S18)。然后,在折回时点的移动量为5个样本前的移动量以上,或者折回时点的移动量为5个样本后的移动量以上的情况下(步骤S18否),将折回时点判断为不是步标记,转移到步骤S15。
另一方面,在折回时点的移动量比5个样本前的移动量小,并且折回时点的移动量比5个样本后的移动量小的情况下(步骤S18是),步标记提取部35提取折回时点作为步标记。
此外,步标记提取部35判定所提取的步标记距离之前的步标记是否小于250ms(步骤S19)。然后,在所提取的步标记距离之前的步标记小于250ms的情况下(步骤S19是),步标记提取部35判断为不是步行姿势的1步,不将所提取的步标记判断为步标记。然后,步标记提取部35转移到步骤S15。
另一方面,在所提取的步标记距离之前的步标记未小于250ms的情况下(步骤S19否),步标记提取部35在原始数据中设定作为步标记的区分(步骤S20),转移到步标记左右判断处理。
接着,参照图21对步标记左右判断处理的顺序进行说明。图21是示出步标记左右判断处理的顺序的流程图。
首先,步标记左右判断部36从原始数据中参照以步标记为中心前后30%的前后检索范围(步骤S31),从该前后检索范围中读出角速度(陀螺仪)传感器的Z轴的最大输出方向(步骤S32)。即,步标记左右判断部36从前后检索范围中读出左右方向的最大旋转量。
接着,步标记左右判断部36判定读出的最大输出方向是否是正方向(步骤S33)。然后,在最大输出方向是正方向的情况下(步骤S33是),旋转是右方向,因此步标记左右判断部36判断为“左脚”的着地点(步骤S34)。另一方面,在最大输出方向为负方向的情况下(步骤S33否),旋转是左旋转,因此步标记左右判断部36判断为“右脚”的着地点(步骤S35)。
接着,步标记左右判断部36判定是否存在下一个步标记(步骤S36)。然后,在存在下一个步标记的情况下(步骤S36是),转移到步骤S15。另一方面,在不存在下一个步标记的情况下(步骤S36否),步标记左右判断部36关于针对原始数据的步标记的数据,追加构成1步的脚的左右的区分,并将所追加的数据输出到步行姿势轨迹量计算部37。然后,步标记左右判断部36转移到步行姿势轨迹量计算处理。
接着,参照图22对步行姿势轨迹量计算处理的顺序进行说明。图22是示出步行姿势轨迹量计算处理的顺序的流程图。
首先,前后旋转量计算部37A从由步标记左右判断部36输出的输出数据中参照以步标记为中心前50%后20%的前后检索范围(步骤S41)。然后,前后旋转量计算部37A从该前后检索范围中确定角速度(陀螺仪)传感器的X轴的最大输出点(步骤S42)。即,前后旋转量计算部37A从前后检索范围中确定前后方向的旋转量为正的后方向(起身方向)的最大旋转量。
接着,前后旋转量计算部37A确定连续的最大输出点之间的最小值(步骤S43)。即,前后旋转量计算部37A在所确定的后方向的各最大旋转量中成为连续的最大旋转量的期间中,确定前方向(前倾方向)的最大旋转量。然后,在最大输出点的时点在最小值的时点之后的情况下,前后旋转量计算部37A将各时点的旋转量的差分的绝对值作为“起身旋转量”进行计算(步骤S44)。
然后,在最大输出点的时点在最小值的时点之前的情况下,前后旋转量计算部37A将各时点的旋转量的差分的绝对值作为“前倾旋转量”进行计算(步骤S45)。然后,前后旋转量计算部37A将计算出的“起身旋转量”作为“腰的起身量”,计算出的“前倾旋转量”作为“腰的前倾量”进行输出(步骤S46)。
接着,躯干旋转量计算部37B从由步标记左右判断部36输出的输出数据中参照以步标记为中心前后30%的前后检索范围(步骤S51)。然后,躯干旋转量计算部37B从该前后检索范围中确定角速度(陀螺仪)传感器的Y轴的最大输出点(步骤S52)。即,躯干旋转量计算部37B从前后检索范围中确定躯干旋转的左右的最大旋转量。
接着,关于连续的左方向和右方向的最大旋转量,在成为右方向的最大旋转量的时点在成为左方向的最大旋转量的时点之前的情况下,躯干旋转量计算部37B将这些旋转量的差分的绝对值作为“右方向躯干旋转量”进行计算(步骤S53)。然后,关于连续的左方向和右方向的最大旋转量,在成为右方向的最大旋转量的时点在成为左方向的最大旋转量的时点之后的情况下,躯干旋转量计算部37B将这些旋转量的差分的绝对值作为“左方向躯干旋转量”进行计算(步骤S54)。
然后,躯干旋转量计算部37B将计算出的“右方向躯干旋转量”作为“腰的旋转量(右)”,“左方向躯干旋转量”作为“腰的旋转量(左)”进行输出(步骤S55)。
接着,左右旋转量计算部37C从由步标记左右判断部36输出的输出数据中参照步标记间的步标记范围(步骤S61)。然后,左右旋转量计算部37C确定该步标记范围中的左右旋转的最大输出点(步骤S62)。即,左右旋转量计算部37C从步标记范围中确定左右方向的最大旋转量。
接着,关于连续的左方向和右方向的最大旋转量,在成为左方向的最大旋转量的时点在成为右方向的最大旋转量的时点之前的情况下,左右旋转量计算部37C将这些旋转量的差分的绝对值作为“左方向旋转量”进行计算(步骤S63)。然后,关于连续的左方向和右方向的最大旋转量,在成为左方向的最大旋转量的时点在成为右方向的最大旋转量的时点之后的情况下,左右旋转量计算部37C将这些旋转量的差分的绝对值作为“右方向旋转量”进行计算(步骤S64)。
然后,左右旋转量计算部37C将计算出的“右方向旋转量”作为“右方向的旋转量”,“左方向旋转量”作为“左方向的旋转量”进行输出(步骤S65)。
接着,左右移动量计算部37D从由步标记左右判断部36输出的输出数据中参照以步标记为中心前后30%的前后检索范围(步骤S71)。然后,左右移动量计算部37D确定该前后检索范围中的左右移动的最大输出点(步骤S72)。即,左右移动量计算部37D从前后检索范围中确定左右方向的最大移动量。
接着,关于连续的左方向和右方向的最大移动量,在成为左方向的最大移动量的时点在成为右方向的最大移动量的时点之前的情况下,左右移动量计算部37D将这些移动量的差分的绝对值作为“右方向移动量”进行计算(步骤S73)。然后,关于连续的左方向和右方向的最大移动量,在成为左方向的最大移动量的时点在成为右方向的最大移动量的时点之后的情况下,左右移动量计算部37D将这些移动量的差分的绝对值作为“左方向移动量”进行计算(步骤S74)。
然后,左右移动量计算部37D将计算出的“右方向移动量”作为“右方向的移动量”,“左方向移动量”作为“左方向的移动量”进行输出(步骤S75)。
接着,上下移动量计算部37E从由步标记左右判断部36输出的输出数据中参照步标记之间的步标记范围(步骤S81)。然后,上下移动量计算部37E确定该步标记范围中的下方向移动的峰值时间(步骤S82)。即,上下移动量计算部37E确定步标记范围的两端的步标记。
然后,上下移动量计算部37E确定步标记间的上下移动的最大输出点(步骤S83)。即,上下移动量计算部37E从步标记范围中确定上方向的最大移动量。
接着,关于连续的下方向和上方向的最大移动量,在成为下方向的最大移动量的时点在成为上方向的最大移动量的时点之前的情况下,上下移动量计算部37E将这些移动量的差分的绝对值作为“上方向移动量”进行计算(步骤S84)。然后,关于连续的下方向和上方向的最大移动量,在成为下方向的最大移动量的时点在成为上方向的最大移动量的时点之后的情况下,上下移动量计算部37E将这些移动量的差分的绝对值作为“下方向移动量”进行计算(步骤S85)。
然后,上下移动量计算部37E将计算出的“上方向移动量”作为“上方向的移动量”,“下方向移动量”作为“下方向的移动量”进行输出(步骤S86)。
接着,着地时冲击计算部37F从由步标记左右判断部36输出的输出数据中参照步标记之间的步标记范围(步骤S91)。着地时冲击计算部37F从该步标记范围中确定加速度传感器的Y轴的最大值和最小值(步骤S92)。即,着地时冲击计算部37F从步标记范围中确定上下方向的最大移动量。
接着,着地时冲击计算部37F将上下方向的最大移动量的差分的绝对值作为“着地时的冲击”进行计算(步骤S93)。然后,着地时冲击计算部37F将计算出的“着地时的冲击”作为“着地时的冲击量”进行输出(步骤S94)。
接着,参照图23对步行姿势诊断处理的顺序进行说明。图23是示出实施例2的步行姿势诊断处理的顺序的流程图。
首先,步行姿势诊断部38对“各种移动轨迹计算数据”与在诊断用阈值表41中设定的值进行比较(步骤S101)。“各种移动轨迹计算数据”是使用由步行姿势轨迹量计算部37输出的各种移动轨迹的数据,来对每个移动轨迹计算出平均值的数据。
然后,步行姿势诊断部38根据比较结果,与预定的得分方法对应地计算得分,生成诊断姿态(步行姿势)信息(步骤S102)。然后,步行姿势诊断部38在“各种移动轨迹的计算数据”中结合诊断姿态(步行姿势)信息和得分(步骤S103)。
接着,显示控制部39对结合后的“各种移动轨迹的计算数据”与在诊断用建议表42中设定的信息进行比较(步骤S104)。然后,显示控制部39根据比较结果来编辑“各种移动轨迹的计算数据”,并向画面显示得分、诊断姿态(步行姿势)信息以及建议内容(步骤S105)。
然后,显示控制部39将“各种移动轨迹的计算数据”和建议内容在诊断历史表43中存储(步骤S106)。
接着,参照图24对将便携终端装置2作为移动电话的情况下的6轴传感器24的搭载位置进行说明。图24是示出将便携终端装置2作为移动电话的情况下的6轴传感器24的搭载位置的一例的图。如图24所示,在以移动电话2A的表面2a为基准的情况下的右侧侧面2c和背面2b上搭载了包含角速度传感器24a和加速度传感器24b的6轴传感器24。此外,移动电话2A的背面2b的6轴传感器24具有以长度方向的一方为正的Y轴,并具有以短度方向的一方为正的X轴。移动电话2A的右侧侧面2c的6轴传感器24具有以与背面2b垂直方向为正的Z轴。
另外,当进行步行姿势的诊断时,将移动电话2A安装在被检者身上,但是优选将移动电话2A以6轴传感器24的坐标轴与基准坐标轴一致的方式安装。然而,即便与移动电话2A的安装姿势对应地6轴传感器24的坐标轴旋转,6轴传感器24中包含的加速度传感器24b也能够判断重力加速度的最大方向。因此,如果使对应了移动电话2A的安装姿势的坐标轴利用重力加速度的最大方向与基准坐标轴一致地旋转,则能够作为与基准坐标轴对应的数据进行检测。因此,移动电话2A的安装姿势可以是任意的姿势。
接着,参照图25A~图25G对由显示部23显示的显示画面的一例进行说明。图25A~图25G是示出显示画面的一例的图。如图25A所示,显示部23显示关于步行姿势的诊断的主菜单。例如,主菜单中有“姿态诊断”和“查看历史”等菜单,通过输入部22的光标键来选择菜单。此处,当通过输入部22选择“姿态诊断”后,步行姿势的诊断开始指示被输出到输入控制部33。
如图25B所示,显示部23显示步行姿势的诊断结果画面。例如,步行姿势的诊断结果画面中有“体育家的建议”的菜单,通过输入部22的光标键来选择该菜单。
如图25C~图25E所示,显示部23显示建议内容,该建议内容是通过显示控制部39对“各种移动轨迹的计算数据”进行编辑后得到的。图25C是在各种移动轨迹中满足基准的情况下的建议内容的显示例。例如,显示部23显示是“理想的”姿态。图25D是右方向的旋转量或左方向的旋转量不满足基准的情况下的建议内容的显示例。例如,显示部23显示是“左右平衡不好”的姿态。图25E是上方向的移动量不满足基准的情况下的建议内容的显示例。例如,显示部23显示是“走路时向上方向跳”的姿态。另外,“理想的”e21,“左右平衡不好”e22以及“走路时向上方向跳”e23分别是作为“各种移动轨迹的计算数据”的建议结果e2而设定的内容。
如图25F所示,显示部23根据前述建议内容显示一点建议内容。例如,一点建议内容为在诊断用建议表42的消息内容42c中设定的内容。
如图25G所示,显示部23显示步行数据。即,当通过输入部22选择“查看历史”后,显示根据诊断历史表43和数据存储部44中存储的内容得到的步行数据。例如,显示在“各种移动轨迹的计算数据”中设定的诊断姿态(步行姿势)信息或得分等。
[实施例2的效果]
根据上述实施例2,步标记提取部35在多个时点的上下方向的移动量中选择下方向的折回时点。然后,在该选择的时点的移动量小于该选择的时点的5个样本前的移动量,并且该选择的时点的移动量小于该选择的时点的5个样本后的移动量的情况下,步标记提取部35提取该选择的时点作为步标记。根据该结构,步标记提取部35能够将示出折回时点的折回小的变动的情况除外,因此能够正确地提取每1步出现的步标记。结果,步标记提取部35能够正确地取得通过步行连续的步标记的与1步关联的各个移动量,能够根据取得的各个移动量高效地计算通过步行产生的步行姿势的移动轨迹。
此外,根据上述实施例2,在该提取的步标记距离之前的步标记位于1步所需要的基准期间以外的情况下,步标记提取部35不将该提取的步标记作为步标记。根据该结构,步标记提取部35不将位于1步所需要的基准期间以外的步标记作为步标记,由此,能够正确地提取每1步出现的步标记。结果,步标记提取部35能够更正确地取得通过步行连续的步标记的与1步关联的各个移动量,能够根据取得的各个移动量高效地计算步行产生的步行姿势的移动轨迹。
此外,根据上述实施例2,左右旋转量计算部37C取得由6轴传感器24检测到的被检者的步行中的伴随左右方向的旋转的旋转量。而且,左右旋转量计算部37C将提取到的步标记之前的步标记产生的最大旋转量与该提取到的步标记产生的最大旋转值的差分作为左右旋转轨迹进行计算。根据该结构,左右旋转量计算部37C根据连续的步标记产生的最大旋转量来计算左右旋转轨迹,因此能够根据计算出的左右旋转轨迹高效地诊断左右旋转的平衡。
此外,根据上述实施例2,步标记左右判断部36取得由6轴传感器24检测到的被检者的步行中的伴随左右方向的旋转的旋转量。而且,步标记左右判断部36根据提取到的步标记之后的最大旋转量的正负的符号,判断构成1步的脚的左右。根据该结构,步标记左右判断部36根据步标记之后的最大旋转量的正负的符号,判断构成1步的脚的左右,因此能够容易地判断该步标记的构成1步的脚的左右。
此外,根据上述实施例2,便携终端装置2具有6轴传感器24。根据该结构,便携终端装置2能够检测关于步行的各种数据,因此能够计算通过步行产生的各种移动轨迹,能够根据多个移动轨迹提出关于步行姿势的各种建议。
此外,根据上述实施例2,显示控制部39将由步行姿势诊断部38诊断的诊断结果在显示部23中显示。根据该结构,显示控制部39能够向接受了诊断的被检者通知诊断结果,能够高效地提出关于步行姿势的建议。
[程序等]
另外,步标记提取部35使用上下限值进行步行姿势的1步的判断。即,步标记提取部35判定步标记距离之前的步标记是否小于表示下限值的250毫秒。此外,步标记提取部35判定步标记距离之前的步标记是否超过表示上限值的1000毫秒。然而,这些上下限值不限于250毫秒和1000毫秒,可以是能够进行变更的值。由此,便携终端装置2能够变更为与被检者的步行定时对应的值,能够正确地计算与被检者的步行对应的步行姿势的轨迹。
此外,步标记提取部35根据上下方向的移动量,提取每1步出现的特征时点作为步标记。在实施例中,将该特征时点作为一步的着地时点进行了说明。然而,特征时点不限于此,例如也可以是将脚抬高到最大的时点。
此外,便携终端装置2具有6轴传感器24。即,6轴传感器控制部34检测从6轴传感器24输出的左右方向的移动量、上下方向的移动量、前后方向的移动量、前后方向的旋转量、躯干方向的旋转量以及左右方向的旋转量。然而,便携终端装置2不限于此,也可以具有3轴加速度传感器中检测上下方向的移动量的Y轴方向的加速度传感器,并具有Y轴方向以外的坐标轴方向的加速度传感器或绕任意1个坐标轴的角速度传感器。
此外,图示的各便携终端装置的各结构要素在物理上不是必须如图示那样构成。即,各装置的分离/联合的具体的方式不限于图示那样,能够构成为根据各种负荷或使用状况等,将其全部或一部分以任意的单位在功能上或物理上进行分离/联合。例如,可以将步行姿势诊断部38和显示控制部39联合为1个部分。另一方面,可以将步标记提取部35与用于判定折回时点是否为步标记的步标记判定部分离。此外,可以将存储部26作为便携终端装置2的外部装置经由网络进行连接。
此外,在计算机上执行预先准备的程序,由此能够实现在上述实施例中说明的各种处理。因此,以下使用图26,对具有与图2所示的便携终端装置2同样的功能的执行步行轨迹计算程序的计算机的一例进行说明。
图26是示出执行步行轨迹计算程序的计算机的图。如图26所示,计算机1000具有CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)1010、输入装置1020、监视器1030、声音输入输出装置1040、无线通信装置1050以及6轴传感器1060。此外,计算机1000具有RAM1070、硬盘装置1080等数据存储装置,并通过总线1090将它们连接而构成。CPU1010执行各种运算处理。输入装置1020接收来自用户的数据的输入。监视器1030显示各种信息。声音输入输出装置1040输入输出声音。无线通信装置1050经由无线通信在与其他的计算机之间进行数据的收发。6轴传感器1060检测3轴方向的加速度和绕3轴的角速度。RAM1070临时存储各种信息。
而且,硬盘装置1080中存储具有与图2所示的控制部25同样的功能的步行姿势诊断程序1081。此外,硬盘装置1080中存储与图2所示的存储部26中存储的各种数据(诊断用阈值表41、诊断用建议表42、诊断历史表43)对应的步行姿势诊断处理关联数据1082和诊断历史文件1083。
而且,CPU1010从硬盘装置1080中读出步行姿势诊断程序1081并在RAM1070展开,由此,步行姿势诊断程序1081作为步行姿势诊断进程1071而发挥作用。而且,步行姿势诊断进程1071将从步行姿势诊断处理关联数据1082中读出的信息等适当地在RAM1070上的分配给自身的区域中展开,根据该展开的数据等来执行各种数据处理。而且,步行姿势诊断进程1071将预定的信息输出到诊断历史文件1083中。
另外,上述的步行姿势诊断程序1081不是必须要在硬盘装置1080中存储,计算机1000也可以读取并执行在CD-ROM等存储介质中存储的该程序。此外,也可以在经由公共线路、互联网、LAN(LocalAreaNetwork:局域网)、WAN(WideAreaNetwork:广域网)等与计算机1000连接的其他的计算机(或服务器)等中存储该程序。该情况下,计算机1000从这些计算机(或服务器)等中读出程序并执行。
标号说明
1、2:便携终端装置
11:第1位移检测部
12:第2变移检测部
13:步行姿势基准轨迹存储部
14:特征位移时点提取部
15:轨迹计算部
16:步行姿势判定部
21:无线通信部
22:输入部
23:显示部
24:6轴传感器
25:控制部
26:存储部
31:无线控制部
32:呼叫控制部
33:输入控制部
34:6轴传感器控制部
35:步标记提取部
36:步标记左右判断部
37:步行姿势轨迹量计算部
37A:前后旋转量计算部
37B:躯干旋转量计算部
37C:左右旋转量计算部
37D:左右移动量计算部
37E:上下移动量计算部
37F:着地时冲击计算部
38:步行姿势诊断部
39:显示控制部
41:诊断用阈值表
42:诊断用建议表
43:诊断历史表
44:数据存储部

Claims (5)

1.一种便携电子设备,其特征在于具有:
第1位移检测部,其检测所述便携电子设备的伴随上下方向的移动的位移值;
第2位移检测部,其检测所述便携电子设备的伴随预定方向的移动或旋转的位移值;
步行姿势基准轨迹存储部,其存储成为与步行姿势有关的基准的轨迹;
特征位移时点提取部,其根据由所述第1位移检测部检测到的多个时点的上下方向的位移值,提取每1步出现的预定的特征位移的时点作为步行定时;
轨迹计算部,其选择由所述特征位移时点提取部提取的连续的步行定时,根据由所述第2位移检测部检测到的位移值,计算通过该选择的步行定时的步行产生的轨迹;以及
步行姿势判定部,其判定由所述轨迹计算部计算的轨迹是否满足由所述步行姿势基准轨迹存储部存储的与步行姿势有关的基准。
2.根据权利要求1所述的便携电子设备,其特征在于,
所述轨迹计算部具有左右旋转量计算部,在所述第2位移检测部检测伴随左右方向的旋转的位移值的情况下,该左右旋转量计算部计算由该选择的步行定时之前的步行定时产生的最大位移值与由该选择的步行定时之后的步行定时产生的最大位移值之间的差分,作为左右旋转轨迹。
3.根据权利要求1或2所述的便携电子设备,其特征在于,
该便携电子设备具有输出部,该输出部输出由所述步行姿势判定部判定的判定结果。
4.一种电子设备诊断步行姿势的步行姿势诊断方法,其特征在于包括:
特征位移时点提取步骤,根据由第1位移检测部检测到的多个时点的上下方向的位移值,提取每1步出现的预定的特征位移的时点作为步行定时,其中,该第1位移检测部检测伴随上下方向的移动的位移值;
轨迹计算步骤,选择由所述特征位移时点提取步骤提取的连续的步行定时,根据由第2位移检测部检测到的位移值,计算通过该选择的步行定时的步行产生的轨迹,其中,该第2位移检测部检测伴随预定方向的移动或旋转的位移值;以及
步行姿势判定步骤,判定由所述轨迹计算步骤计算出的轨迹是否满足由存储部存储的与步行姿势有关的基准,其中,该存储部存储成为与步行姿势有关的基准的轨迹。
5.一种便携电子设备,其特征在于具有:
显示部、控制部、加速度传感器以及角速度传感器,该角速度传感器检测绕与所述加速度传感器检测加速度的轴垂直的轴的角速度,
该控制部生成:
菜单画面,其具有进行姿态诊断的选择项目;
诊断结果画面,其在选择了该姿态诊断后,根据来自该加速度传感器的输出和所述角速度传感器的输出,显示包含建议菜单的诊断结果,该诊断结果还包含通过该姿态诊断计算出的以右脚着地的腰的起身量和前倾量的平均、以左脚着地的腰的起身量和前倾量的平均、腰的起身量的差、腰的前倾量的差、以右脚着地的腰的躯干旋转量的平均、以左脚着地的腰的躯干旋转量的平均、腰的躯干旋转量的差、以右脚着地的上方向的移动量的平均、以右脚着地的下方向的移动量的平均、以左脚着地的上方向的移动量的平均、以左脚着地的下方向的移动量的平均、上方向的移动量的差、下方向的移动量的差中的至少任意一种;以及
建议画面,其在选择了该建议菜单后,显示建议内容,
该显示部显示该菜单画面、该诊断结果画面以及该建议画面。
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