JP2022054544A - 測定装置、測定方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】対象者が移動中における対象動作を行ったときのタイミングである対象タイミングの検出精度を向上させることができる測定装置、測定方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】検出装置２は、加速度データが示す検出対象方向における対象者の加速度の経時推移と、被験者が移動動作における対象動作を行ったときの被験者の加速度の経時推移を示す基準データと、に応じて、対象者が対象動作を行ったときのタイミングである対象タイミングを検出するタイミング検出部２０４を備えている。タイミング検出部２０４が第１の検出方法を用いて対象タイミングを検出する場合と、タイミング検出部２０４が第２の検出方法を用いて対象タイミングを検出する場合とで、検出対象方向と基準データとのうち少なくとも一方が異なる。
【選択図】図３

Description

本発明は、測定装置、測定方法及びプログラムに関する。

走っているユーザが特定の動作を行ったタイミングを検出し、検出された当該タイミングに応じてユーザの走り方に関する情報を取得する測定装置が知られている。例えば、特許文献１は、走っているユーザの足が地面に触れた着地タイミングと、走っているユーザの足が地面から離れた離地タイミングと、を検出し、検出された着地タイミング及び離地タイミングに応じて接地時間を算出する測定装置を開示している。

特開２０１７－１６９８３７号公報

特許文献１に記載された測定装置は、走っているユーザの足が地面に触れた実際のタイミングと異なるタイミングを着地タイミングとして誤って検出してしまったり、走っているユーザの足が地面から離れた実際のタイミングと異なるタイミングを離地タイミングとして誤って検出してしまったりする場合がある。このような場合、特許文献１に記載された測定装置は、誤って検出された着地タイミング及び離地タイミングに応じて、実際の接地時間と異なる時間を接地時間として誤って算出してしまう虞がある。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、対象者が移動中における対象動作を行ったときのタイミングである対象タイミングの検出精度を向上させることができる測定装置、測定方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る測定装置は、
対象者が移動動作を行うことにより移動しているときの対象者の加速度の経時推移を示す加速度データを取得する加速度データ取得手段と、
前記加速度データが示す検出対象方向における対象者の加速度の経時推移と、被験者が前記移動動作における対象動作を行ったときの被験者の加速度の経時推移を示す基準データと、に応じて、対象者が前記対象動作を行ったときのタイミングである対象タイミングを検出するタイミング検出手段と、
を備え、
前記タイミング検出手段は、
前記移動動作が第１の移動動作である場合、第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
前記移動動作が、前記第１の移動動作と異なる第２の移動動作である場合、前記第１の検出方法と異なる第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
前記タイミング検出手段が前記第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合と、前記タイミング検出手段が前記第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合とで、前記検出対象方向と前記基準データとのうち少なくとも一方が異なる、
ことを特徴とする。

本発明によれば、対象者が移動中における対象動作を行ったときのタイミングである対象タイミングの検出精度を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る測定システムの全体構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る検出装置の物理的構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る検出装置の機能的構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るユーザの腰の位置の経時推移を表す波形の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る累積コストマップの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る端末装置の物理的構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る端末装置の機能的構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る情報処理装置の物理的構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る情報処理装置が実行する推定器生成処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る情報処理装置が実行するプレフィルタ生成処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る情報処理装置が実行するテンプレート生成処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る検出装置が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る検出装置が実行する出力処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る検出装置が実行するタイミング検出処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る検出装置が実行する動的時間伸縮処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る端末装置が実行する提示処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図中、互いに同一又は同等の構成には、互いに同一の符号を付す。

図１に示す測定システム１は、検出装置２を所有する検出装置２のユーザが走っているとき、すなわちユーザが走行動作を行うことにより移動しているときに、ユーザが行っている走行動作の特徴を示す走行動作情報を取得し、取得された走行動作情報をユーザへ提示する。検出装置２のユーザは、対象者の一例である。走行動作は、移動動作の一例である。走行動作情報は、移動動作情報の一例である。なお、本実施形態では、対象者が、検出装置２を所有する検出装置２のユーザであるものとして説明するが、これは一例に過ぎない。対象者は、検出装置２を所有する検出装置２のユーザから検出装置２を借りて使用する人間であってもよい。

測定システム１は、図１に示すように、ユーザの腰に装着された検出装置２と、ユーザによって所持される端末装置３と、を備えている。検出装置２は、測定装置の一例である。検出装置２は、本体部２０と、ユーザの腰に巻き付けられるベルト部２１と、を備えている。検出装置２の本体部２０は、ベルト部２１によってユーザの腰の中央部に固定されている。検出装置２は、ユーザが走っているときに、走っているユーザの加速度、すなわちユーザの身体の加速度の経時推移を検出する。検出装置２は、検出されたユーザの加速度の経時推移に応じて、ユーザが走っているときにユーザが離地動作を行った離地タイミングを検出する。離地動作は、両足のうち少なくとも一方を地面から離す動作である。ユーザは、走行動作を行う場合、離地動作と、後述する着地動作と、を交互に繰り返し実行する。すなわち、離地動作及び着地動作は、走行動作に含まれた、走行動作に関連する動作である。離地動作は、対象動作の一例である。離地タイミングは、対象タイミングの一例である。検出装置２は、検出された離地タイミングに応じて走行動作情報を取得し、取得された走行動作情報を端末装置３へ送信する。

なお、本実施形態では、ユーザが、走行動作を行うことにより移動するものとして説明するが、これは一例に過ぎない。ユーザは、任意の移動動作を行うことにより移動することができる。例えば、ユーザは、歩行動作を行うことにより移動してもよい。この場合、検出装置２は、歩いているユーザの加速度の経時推移を検出し、検出されたユーザの加速度の経時推移に応じて、歩いているユーザが離地動作を行った離地タイミングを検出し、検出された離地タイミングに応じて、ユーザの歩行動作の特徴を示す歩行動作情報を取得すればよい。歩行動作は、移動動作の一例であり、歩行動作情報は、移動動作情報の一例である。また、本実施形態では、検出装置２が、ユーザの腰に固定されるものとして説明するが、これは一例に過ぎず、検出装置２は、ユーザの身体の任意の一部に固定することができる。例えば、検出装置２を、ユーザの胸部に固定してもよい。或いは、検出装置２を、ユーザの腹部に固定してもよい。また、本実施形態では、検出装置２が、ベルト部２１によってユーザの腰に固定されるものとして説明するが、これは一例に過ぎず、検出装置２は、任意の方法でユーザの腰に固定することができる。例えば、検出装置２を、ユーザの衣服を挟み込むクリップによってユーザの腰に固定してもよい。

端末装置３は、スマートフォンであり、検出装置２から走行動作情報を受信し、受信した走行動作情報をユーザへ提示する。なお、本実施形態では、端末装置３がスマートフォンであるものとして説明するが、これは一例に過ぎず、端末装置３は、タブレット端末、スマートウォッチ、ＰＣ（Personal Computer）等の任意の情報処理端末装置であってよい。なお、本実施形態では、検出装置２が走行動作情報を取得して端末装置３へ送信し、端末装置３が走行動作情報を受信してユーザへ提示するものとして説明するが、これは一例に過ぎず、検出装置２が、取得された走行動作情報をユーザへ提示してもよい。

なお、本実施形態では、検出装置２が本発明に係る測定装置として機能するものとして説明するが、これは一例に過ぎず、端末装置３が本発明に係る測定装置として機能してもよい。この場合、端末装置３は、検出装置２により検出されたユーザの加速度の経時推移を示すデータを検出装置２から取得し、取得された当該データに基づいて、本実施形態では検出装置２が実行する離地タイミングの検出、走行動作情報の取得等の処理を実行し、取得された走行動作情報をユーザへ提示すればよい。或いは、測定システム１が、検出装置２と端末装置３との何れとも異なるＰＣ、サーバ等の情報処理装置を備えるように構成し、当該情報処理装置が本発明に係る測定装置として機能してもよい。この場合、情報処理装置が、検出装置２により検出されたユーザの加速度の経時推移を示すデータを検出装置２から取得し、取得された当該データに基づいて、本実施形態では検出装置２が実行する離地タイミングの検出、走行動作情報の取得等の処理を実行すればよい。情報処理装置は、取得された走行動作情報を端末装置３へ送信し、端末装置３は、当該情報処理装置から受信した走行動作情報をユーザへ提示すればよい。

以下、理解を容易にするため、図１に示すｘｙｚ座標軸を設定する。図１中、矢印Ｇは鉛直方向、すなわち重力加速度の方向を示している。また、図１中、矢印Ｋは、ユーザの進行方向、すなわちユーザの身体の背面からユーザの身体の前面へ向かう方向を示している。図１に示すｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向は、互いに直交している。ｘ軸方向は、ユーザの進行方向に対して直交する方向である。ｘ軸正方向は、ユーザの進行方向に向かって右側から左側へ向かう方向であり、ｘ軸負方向は、ユーザの進行方向に向かって左側から右側へ向かう方向である。ｙ軸方向は、ユーザの進行方向に対して平行な方向である。ｙ軸正方向は、ユーザの進行方向であり、ｙ軸負方向は、ユーザの進行方向と反対の方向である。ｚ軸方向は、鉛直方向に対して平行な方向である。ｚ軸正方向は、鉛直方向と反対の方向であり、ｚ軸負方向は、鉛直方向である。

以下、検出装置２の物理的・機能的構成について、図２～図５を参照して説明する。まず、検出装置２の物理的構成について、図２を参照して説明する。検出装置２は、上述した本体部２０及びベルト部２１に加えて、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２４と、通信部２５と、操作部２６と、計時部２７と、センサ部２８と、を備えている。ＣＰＵ２２～センサ部２８は、コマンド及びデータの伝送経路であるシステムバス２９を介して相互に接続されている。ＣＰＵ２２～センサ部２８は、本体部２０に内蔵されている。なお、図２には、検出装置２が備える物理的構成のうち、本発明の特徴部に関連する構成のみが示されている。検出装置２は、図２に示されていない任意の物理的構成を備えることができる。例えば、検出装置２は、各種画像を表示する表示装置を備えていてもよい。

ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ２３に記憶されたプログラム及びデータに従って、検出装置２の各部を制御すると共に、各種処理を実行する。ＲＯＭ２３は、ＣＰＵ２２が各種処理を実行するために用いるプログラム及びデータを非一時的に記憶する。ＲＡＭ２４は、ＣＰＵ２２のワークエリアとして機能する。すなわち、ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ２３によって記憶されているプログラム及びデータをＲＡＭ２４へ読み出し、読み出されたプログラム及びデータを参照することによって各種処理を実行する。また、ＣＰＵ２２は、各種処理を実行することによって取得したデータをＲＡＭ２４へ一時的に記憶させ、記憶されたデータを参照することによって各種処理を実行する。通信部２５は、ＣＰＵ２２による制御に従って端末装置３を含む外部の機器との間で無線通信又は有線通信を行い、データを送受信する。通信部２５は、外部の機器から受信したデータを、ＣＰＵ２２へ出力する。操作部２６は、検出装置２の電源のオン／オフを切り替える操作を受け付ける検出装置電源キーを含む、ユーザによる操作を受け付ける複数のキーを備え、ユーザによる当該複数のキーに対する操作を検出し、検出結果を示す操作信号をＣＰＵ２２へ出力する。計時部２７は、ＲＴＣ（Real Time Clock）を備え、現在時刻を計時し、計時結果を示す計時信号をＣＰＵ２２へ出力する。センサ部２８は、ユーザの身体の加速度及び角速度を検出する。センサ部２８は、加速度センサ２８ａと、角速度センサ２８ｂと、を備えている。加速度センサ２８ａは、互いに直交する３軸方向の加速度を検出し、角速度センサ２８ｂは、当該３軸方向周りの角速度を検出する。加速度センサ２８ａは、加速度の検出結果を示す加速度信号をＣＰＵ２２へ逐次送信する。角速度センサ２８ｂは、角速度の検出結果を示す角速度信号をＣＰＵ２２へ逐次送信する。

上述した物理的構成を備える検出装置２は、機能的に、図３に示すように、加速度データ取得部２００と、加速度データ記憶部２０１と、走行動作識別部２０２と、推定器記憶部２０３と、タイミング検出部２０４と、テンプレート記憶部２０５と、プレフィルタ記憶部２０６と、離地タイミング情報記憶部２０７と、走行動作情報取得部２０８と、走行動作情報出力部２０９と、を備えている。加速度データ取得部２００、走行動作識別部２０２、タイミング検出部２０４、走行動作情報取得部２０８及び走行動作情報出力部２０９は、ＣＰＵ２２によって実現される。すなわち、ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ２３に記憶されたプログラムを実行して検出装置２の各部を制御することにより、加速度データ取得部２００、走行動作識別部２０２、タイミング検出部２０４、走行動作情報取得部２０８及び走行動作情報出力部２０９として機能する。推定器記憶部２０３、テンプレート記憶部２０５及びプレフィルタ記憶部２０６は、ＲＯＭ２３によって実現される。すなわち、推定器記憶部２０３、テンプレート記憶部２０５及びプレフィルタ記憶部２０６は、ＲＯＭ２３の記憶領域に構築される。加速度データ記憶部２０１及び離地タイミング情報記憶部２０７は、ＲＡＭ２４によって実現される。すなわち、加速度データ記憶部２０１及び離地タイミング情報記憶部２０７は、ＲＡＭ２４の記憶領域に構築される。なお、図３には、検出装置２が備える機能的構成のうち、本発明の特徴部に関連する機能的構成のみが示されている。検出装置２は、図３に示されていない任意の機能的構成を備えていてもよい。例えば、検出装置２は、上述した表示装置による画像の表示を制御する表示制御部を備えていてもよい。

加速度データ取得部２００は、加速度センサ２８ａから入力された加速度信号に応じて、ユーザの加速度の経時推移を示す加速度データを取得する。具体的に、加速度データ取得部２００は、カルマンフィルタを用いて、加速度センサ２８ａから入力された加速度信号が示す加速度の検出結果と、角速度センサ２８ｂから入力された角速度信号が示す角速度の検出結果と、に応じて鉛直方向及びユーザの進行方向を推定することにより、加速度センサ２８ａにより検出されたセンサ座標系における加速度の値を、上述したｘｙｚ座標軸で定義されるワールド座標系における加速度の値に変換する。加速度データ取得部２００は、変換後の加速度の値を所定のサンプリング周波数（本実施形態では、２００Ｈｚ）でサンプリングすることにより加速度データを取得する。このようにして取得された加速度データは、複数のサンプリングポイントのデータを時系列順に含んでおり、加速度データが含む一のサンプリングポイントのデータは、当該一のサンプリングポイントにおいて加速度センサ２８ａにより検出されたユーザの加速度を示している。加速度データ取得部２００により取得される加速度データは、ｘ軸方向におけるユーザの加速度の経時推移を示すｘ軸加速度データと、ｙ軸方向におけるユーザの加速度の経時推移を示すｙ軸加速度データと、ｚ軸方向におけるユーザの加速度の経時推移を示すｚ軸加速度データと、を含んでいる。すなわち、ｘ軸加速度データ、ｙ軸加速度データ及びｚ軸加速度データを含む加速度データは、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向におけるユーザの加速度の経時推移を示している。加速度データ取得部２００は、加速度データ取得手段の一例である。ｙ軸加速度データは、第１加速度データの一例であり、ｚ軸加速度データは、第２加速度データの一例である。

なお、本実施形態では、加速度データ取得部２００が、カルマンフィルタを用いて、加速度センサ２８ａにより検出されたセンサ座標系における加速度の値を、上述したｘｙｚ座標軸で定義されるワールド座標系における加速度の値に変換するものとして説明するが、これは一例に過ぎない。加速度データ取得部２００は、任意の方法により、加速度センサ２８ａにより検出されたセンサ座標系における加速度の値を、ワールド座標系における加速度の値に変換することができる。例えば、センサ部２８が、加速度センサ２８ａ及び角速度センサ２８ｂに加えて、互いに直交する３軸方向の地磁気を検出する地磁気センサを備えるように構成し、加速度データ取得部２００が、当該地磁気センサによる地磁気の検出結果に従って鉛直方向を推定することにより、加速度センサ２８ａにより検出されたセンサ座標系における加速度の値を、ワールド座標系における加速度の値に変換してもよい。

加速度データ記憶部２０１は、加速度データ取得部２００により取得された加速度データを記憶する。加速度データ取得部２００は、加速度センサ２８ａから加速度信号が入力される度に、当該加速度信号に応じた加速度データを取得し、取得された加速度データを加速度データ記憶部２０１に記憶させる。このような構成により、加速度データ取得部２００により取得された加速度データが、加速度データ記憶部２０１に蓄積される。

走行動作識別部２０２は、加速度データ取得部２００により取得された加速度データに応じて、ユーザが行っている走行動作が、第１の走行動作と、当該第１の走行動作に比べて離地タイミングが遅い第２の走行動作と、のうち何れであるかを識別する。第１の走行動作は、ユーザが、成人の平均ランニング速度である第１基準速度（本実施形態では、２．５ｍ／ｓ）で走っている場合の走行動作である。第２の走行動作は、ユーザが低速で、すなわち上述した第１基準速度より遅い第２基準速度（本実施形態では、２．０ｍ／ｓ）で走っている場合の走行動作である。ユーザが第１の走行動作を行うことにより移動している場合、ユーザの両足が同時に地面に接することは無い。これに対し、ユーザが第２の走行動作を行うことにより移動している場合、ユーザの両足が同時に地面に接する場合がある。走行動作識別部２０２は、識別手段の一例である。第１の走行動作は、第１の移動動作の一例である。第２の走行動作は、第２の移動動作の一例である。

以下、第１の走行動作と第２の走行動作との違いについて、図４を参照して説明する。図４は、ｚ軸方向におけるユーザの腰の位置の経時推移を表す波形の一例を示している。図４中、Ｔ１は、ｚ軸方向のユーザの腰の位置の経時推移においてｚ軸方向におけるユーザの腰の位置が極大値となる第１極大値タイミングを示している。また、図４中、Ｔ２は、ｚ軸方向のユーザの腰の位置の経時推移においてｚ軸方向におけるユーザの腰の位置が第１極大値タイミングＴ１の次に極大値となる第２極大値タイミングを示している。第１極大値タイミングは、第１タイミングの一例であり、第２極大値タイミングは、第２タイミングの一例である。ユーザの走行動作が第１の走行動作と第２の走行動作とのうち何れであるかに関わらず、第１極大値タイミングＴ１から第２極大値タイミングＴ２までの時間区間に、離地タイミングＴｓが含まれる。

ユーザの走行動作が第２の走行動作である場合の方が、ユーザの走行動作が第１の走行動作である場合に比べて、離地タイミングＴｓが遅く、離地タイミングＴｓから第２極大値タイミングＴ２までの時間が短い。換言すれば、ユーザの走行動作が第２の走行動作である場合の方が、ユーザの走行動作が第１の走行動作である場合に比べて、第１極大値タイミングＴ１から離地タイミングＴｓまでの時間が長い。このため、ユーザの走行動作が第２の走行動作である場合の方が、ユーザの走行動作が第１の走行動作である場合に比べて、第１極大値タイミングＴ１から第２極大値タイミングＴ２までの時間Ｄ１に対する第１極大値タイミングＴ１から離地タイミングＴｓまでの時間Ｄ２の比率である基準比率が高い。離地タイミングＴｓに対応する基準比率は、下記の式（１）で表される。式（１）中、Ｒは、離地タイミングＴｓに対応する基準比率を表し、Ｄ１は、第１極大値タイミングＴ１から第２極大値タイミングＴ２までの時間を表し、Ｄ２は、第１極大値タイミングＴ１から離地タイミングＴｓまでの時間を表す。
Ｒ＝Ｄ２／Ｄ１ ・・・（１）

図３に戻り、走行動作識別部２０２は、上述した離地タイミングに対応する基準比率と、所定の識別閾値と、の大小関係に応じて、ユーザの走行動作が第１の走行動作と第２の走行動作とのうち何れであるかを識別する。すなわち、走行動作識別部２０２は、離地タイミングに対応する基準比率が識別閾値未満である場合、ユーザの走行動作が第１の走行動作であると識別する一方、離地タイミングに対応する基準比率が識別閾値以上である場合、ユーザの走行動作が第２の走行動作であると識別する。識別閾値は、検出装置２のユーザ以外の複数の人間を被験者とする実験により、被験者の走行動作が第１の走行動作である場合の基準比率と、被験者の走行動作が第２の走行動作である場合の基準比率と、をそれぞれ測定することにより求められた被験者の走行動作の種別と基準比率との相関関係に応じて予め設定されている。本実施形態において、識別閾値は、０．９５に設定されている。なお、上述した実験では、被験者の腰に図示しない加速度センサを装着した状態で、被験者に、被験者による離地動作を検出するフォースプレート上で走行動作を行わせ、当該フォースプレートによる離地動作の検出結果に応じて離地タイミングを検出するとともに、当該加速度センサの出力信号を二回積分することにより得られる被験者の腰の位置の経時推移に応じて第１極大値タイミング及び第２極大値タイミングを検出することにより、基準比率を測定すればよい。なお、本実施形態では、上述した実験において、検出装置２のユーザ以外の複数の人間を被験者とするものとして説明したが、これは一例に過ぎない。上述した実験において、検出装置２のユーザを実験の被験者としてもよいし、検出装置２のユーザと、検出装置２のユーザ以外の１人以上の人間と、を含む複数の人間を被験者としてもよい。

走行動作識別部２０２は、推定器記憶部２０３に記憶された離地タイプ推定器に、加速度データ取得部２００により取得された加速度データに応じて、離地タイミングに応じた基準比率が識別閾値未満であるか否かを推定させ、当該推定の結果に応じてユーザの走行動作が第１の走行動作と第２の走行動作との何れであるかを識別する。すなわち、走行動作識別部２０２は、離地タイミングに応じた基準比率が識別閾値未満であると離地タイプ推定器が推定した場合、ユーザの走行動作が第１の走行動作であると識別する一方、離地タイミングに応じた基準比率が識別閾値以上であると離地タイプ推定器が推定した場合、ユーザの走行動作が第２の走行動作であると識別する。

離地タイプ推定器は、サポートベクターマシン（ＳＶＭ：Support Vector Machine）であり、加速度データに応じて、離地タイミングに対応する基準比率が識別閾値未満であるか否かを推定する。具体的に、離地タイプ推定器は、加速度データが示す第２極大値タイミングより所定の第１基準時間（本実施形態では、５００ｍｓ）だけ前のタイミングにおける、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向のユーザの加速度を特徴量として入力されたことに応答して、離地タイミングに対応する基準比率が識別閾値未満であるか否かを推定する。離地タイプ推定器は、後述する情報処理装置４によって生成された後、検出装置２に取り込まれ、推定器記憶部２０３に予め記憶されている。情報処理装置４による離地タイプ推定器の生成については、後述する。なお、本実施形態では、離地タイプ推定器が、サポートベクターマシンであるものとして説明するが、これは一例に過ぎない。離地タイプ推定器は、基準比率が識別閾値未満であるか否かを推定する任意の推定器であってよい。例えば、離地タイプ推定器は、ＤＮＮ（Deep Neural Network）であってもよい。

走行動作識別部２０２は、離地タイプ推定器を用いて推定を行う際、加速度データ取得部２００により取得された加速度データに応じて第１極大値タイミング及び第２極大値タイミングを検出し、加速度データが示す検出された第２極大値タイミングより第１基準時間だけ前のタイミングにおけるｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向のユーザの加速度を特徴量として離地タイプ推定器に入力することにより、離地タイプ推定器に、離地タイミングに応じた基準比率が識別閾値未満であるか否かを推定させる。具体的に、走行動作識別部２０２は、加速度データ取得部２００により取得された加速度データに含まれるｚ軸加速度データを二回積分することにより、ｚ軸方向におけるユーザの腰の位置の経時推移を示すｚ軸位置データを取得する。上述したように、加速度データは、ユーザの腰に装着された検出装置２に内蔵された加速度センサ２８ａから出力された加速度信号に応じて取得されるため、加速度データが含むｚ軸加速度データを二回積分することにより、ｚ軸位置データを取得することができる。走行動作識別部２０２は、取得されたｚ軸位置データに対して移動平均フィルタを用いた平滑化処理を施し、平滑化処理を施した後のｚ軸位置データに応じて第１極大値タイミング及び第２極大値タイミングを検出する。なお、本実施形態では、走行動作識別部２０２が、移動平均フィルタを用いて平滑化処理を行うものとして説明するが、これは一例に過ぎない。走行動作識別部２０２は、ローパスフィルタ、ガウシアンフィルタ等の任意の平滑化フィルタを用いてｚ軸位置データに対する平滑化処理を行うことができる。

タイミング検出部２０４は、ユーザの走行動作が第１の走行動作である場合、第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する一方、ユーザの走行動作が第２の走行動作である場合、当該第１の検出方法と異なる第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する。具体的に、タイミング検出部２０４は、走行動作識別部２０２によってユーザの走行動作が第１の走行動作であると識別された場合、第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する一方、走行動作識別部２０２によってユーザの走行動作が第２の走行動作であると識別された場合、第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する。

タイミング検出部２０４は、第１の検出方法と第２の検出方法との何れを用いて離地タイミングを検出する場合でも、加速度データ取得部２００により取得された加速度データが示す検出対象方向におけるユーザの加速度の経時推移と、テンプレート記憶部２０５により記憶されたテンプレートと、に応じて、離地タイミングを検出する。テンプレートは、被験者が離地動作を行ったときの被験者の加速度の経時推移を示すデータである。具体的に、テンプレートは、複数のサンプリングポイントのデータを時系列順に含んでおり、テンプレートが含む一のサンプリングポイントのデータは、当該一のサンプリングポイントにおいて検出された被験者の加速度を示している。テンプレートには、被験者が離地動作を行ったタイミングを示すデータが含まれている。テンプレートは、後述する情報処理装置４により生成された後、検出装置２に取り込まれ、テンプレート記憶部２０５に予め記憶されている。情報処理装置４によるテンプレートの生成については、後述する。タイミング検出部２０４は、タイミング検出手段の一例である。テンプレートは、基準データの一例である。テンプレート記憶部２０５は、基準データ記憶手段の一例である。

タイミング検出部２０４が第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合と、タイミング検出部２０４が第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合とでは、検出対象方向が異なる。具体的に、第１の検出方法では、ｙ軸方向が検出対象方向として設定され、加速度データが示すｙ軸方向におけるユーザの加速度の経時推移に応じて離地タイミングが検出される。これに対し、第２の検出方法では、ｚ軸方向が検出対象として設定され、加速度データが示すｚ軸方向におけるユーザの加速度の経時推移に応じて離地タイミングが検出される。さらに、タイミング検出部２０４が第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合と、タイミング検出部２０４が第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合とでは、検出に使用されるテンプレートが異なる。具体的に、テンプレート記憶部２０５は、テンプレートとして、ｙ軸テンプレートと、ｚ軸テンプレートと、を記憶している。ｙ軸テンプレートは、被験者が離地動作を行ったときのｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すテンプレートである。ｚ軸テンプレートは、被験者が離地動作を行ったときのｚ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すテンプレートである。ｙ軸テンプレート及びｚ軸テンプレートには、それぞれ、被験者が離地動作を行ったタイミングを示すデータが含まれている。ｙ軸テンプレートは、ｙ軸方向に対応するテンプレートであり、ｚ軸テンプレートは、ｚ軸方向に対応するテンプレートである。第１の検出方法では、第１検出方法における検出対象方向であるｙ軸方向に対応するｙ軸テンプレートを用いて離地タイミングの検出が行われる。第２の検出方法では、第２検出方法における検出対象方向であるｚ軸方向に対応するｚ軸テンプレートを用いて離地タイミングの検出が行われる。ｙ軸テンプレートは、第１基準データの一例であり、ｚ軸テンプレートは、第２基準データの一例である。

本発明の発明者が行った実験により、ユーザが第１の走行動作を行うことにより移動しているときに、ユーザが離地動作を行った場合、離地動作が行われた際に特徴的な加速度の推移波形が、ｚ軸方向におけるユーザの加速度の経時推移よりもｙ軸方向におけるユーザの加速度の経時推移に顕著に現れることが判明している。これに対し、本発明の発明者が行った実験により、ユーザが第２の走行動作を行うことにより移動しているときに、ユーザが離地動作を行った場合、離地動作が行われた際に特徴的な加速度の推移波形が、ｙ軸方向におけるユーザの加速度の経時推移よりもｚ軸方向におけるユーザの加速度の経時推移に顕著に現れることが判明している。タイミング検出部２０４は、ユーザの走行動作が第１の走行動作である場合、第１の検出方法を用い、加速度データが示すｙ軸方向におけるユーザの加速度の経時推移に応じて、ｙ軸方向に対応するｙ軸テンプレートを用いて離地タイミングを検出する一方、ユーザの走行動作が第２の走行動作である場合、第２の検出方法を用い、加速度データが示すｚ軸方向におけるユーザの加速度の経時推移に応じて、ｚ軸方向に対応するｚ軸テンプレートを用いて離地タイミングを検出することにより、離地タイミングの検出精度を向上させている。特に、このような構成によれば、ユーザの走行動作が第２の走行動作である場合、すなわちユーザが低速で走っている場合における離地タイミングの検出精度を向上させることができる。すなわち、タイミング検出部２０４は、ユーザの走行動作が第１の走行動作と第２の走行動作との何れであるかに応じて異なる検出方法を用いて離地タイミングを検出することにより、ユーザの走行動作の種別に応じた適切な検出方法で離地タイミングを検出し、離地タイミングの検出精度を向上させている。

タイミング検出部２０４は、第１の検出方法と第２の検出方法との何れを用いて離地タイミングを検出する場合でも、加速度データが含むｘ軸加速度データ、ｙ軸加速度データ及びｚ軸加速度データのうち検出対象方向に対応する加速度データと、テンプレート記憶部２０５により記憶されたｙ軸テンプレート及びｚ軸テンプレートのうち検出対象方向に対応するテンプレートと、を動的時間伸縮（ＤＴＷ：Dynamic Time Warping）法を用いて互いに対応付け、当該テンプレートが示す被験者が離地動作を行ったタイミングに対応する当該加速度データ中のタイミングを離地タイミングとして検出する。すなわち、第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、タイミング検出部２０４は、第１の検出方法における検出対象方向であるｙ軸方向に対応するｙ軸加速度データと、ｙ軸方向に対応するｙ軸テンプレートとを動的時間伸縮法を用いて互いに対応付け、ｙ軸テンプレートが示す被験者が離地動作を行ったタイミングに対応するｙ軸加速度データ中のタイミングを離地タイミングとして検出する。第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、タイミング検出部２０４は、第２の検出方法における検出対象方向であるｚ軸方向に対応するｚ軸加速度データと、ｚ軸方向に対応するｚ軸テンプレートとを動的時間伸縮法を用いて互いに対応付けｚ軸テンプレートが示す被験者が離地動作を行ったタイミングに対応するｚ軸加速度データ中のタイミングを離地タイミングとして検出する。

具体的に、タイミング検出部２０４は、検出対象方向に対応する加速度データのうち探索区間に含まれるデータと、検出対象方向に対応するテンプレートとを動的時間伸縮法を用いて互いに対応付け、当該テンプレートが示す被験者が離地動作を行ったタイミングに対応する当該加速度データ中のタイミングを離地タイミングとして検出する。探索区間は、上述した第１極大値タイミング及び第２極大値タイミングに応じた時間区間である。具体的に、探索区間は、第２極大値タイミングより第２基準時間だけ前のタイミングから第２極大値タイミングまでの時間区間であり、当該第２基準時間は、第１極大値タイミングから第２極大値タイミングまでの時間に所定の基準乗数（本実施形態では、０．５）を乗じて得られる時間である。

動的時間伸縮法によりテンプレートと対応付けられる加速度データを、上述した探索区間に含まれる加速度データに限定することにより、計算負荷を軽減することができる。探索区間以外の区間に検出対象である離地タイミングが含まれている可能性は低く、離地タイミングの検出区間を探索区間に限定しても離地タイミングの検出精度はほとんど低下しない。むしろ、探索区間以外の区間を離地タイミングの検出区間に含めた場合、探索区間以外の区間に含まれる、実際にはユーザが離地動作を行っていないタイミングが離地タイミングとして誤って検出されてしまうことによって、離地タイミングの検出精度がかえって低下してしまう虞がある。このため、タイミング検出部２０４は、探索区間に含まれる加速度データとテンプレートとを動的時間伸縮法を用いて互いに対応付けることで離地タイミングを検出することにより、計算負荷を軽減しつつ、離地タイミングの検出精度を向上させている。

探索区間の時間長は、ユーザの走行速度に応じて異なる。このため、ユーザの走行速度のばらつきが原因で、テンプレートに対応付けられる加速度データの時間長にばらつきが生じる。タイミング検出部２０４は、動的時間伸縮法を用いて加速度データとテンプレートとを互いに対応付けることにより、当該加速度データの時間長に関わらず、当該加速度データと当該テンプレートとを互いに適切に対応付けることができる。このため、タイミング検出部２０４は、動的時間伸縮法を用いることにより、ユーザの走行速度のばらつきに起因する加速度データの時間長のばらつきに関わらず、当該加速度データとテンプレートとを互いに適切に対応付け、離地タイミングを検出することができる。換言すれば、タイミング検出部２０４は、動的時間伸縮法を用いて加速度データとテンプレートとを互いに対応付けることで離地タイミングを検出することにより、ユーザの走行速度のばらつきに対してロバストに離地タイミングを検出し、離地タイミングの検出精度を向上させることができる。

動的時間伸縮法を用いて加速度データとテンプレートとを互いに対応付ける際、タイミング検出部２０４は、当該加速度データの各サンプリングポイントのデータについて、当該テンプレートの各サンプリングポイントのデータとの間の距離を算出することにより、当該加速度データの各サンプリングポイントのデータと、当該テンプレートの各サンプリングポイントのデータと、の間の距離を示す距離行列を作成する。距離行列を作成する際、タイミング検出部２０４は、データ間の差分の絶対値をデータ間の距離として算出する。動的時間伸縮法において、データ間の距離は、コストと称される場合もある。なお、本実施形態では、タイミング検出部２０４が、データ間の差分の絶対値をデータ間の距離として算出するものとして説明するが、これは一例に過ぎず、タイミング検出部２０４は、任意の距離をデータ間の距離として算出することができる。例えば、タイミング検出部２０４は、データ間のコサイン距離をデータ間の距離として算出してもよい。

上述した距離行列を作成した後、タイミング検出部２０４は、当該距離行列上の経路であって、加速度データの始端のデータとテンプレートの始端のデータとの間の距離を示す当該距離行列の要素を始端とし、加速度データの終端のデータとテンプレートの終端のデータとの間の距離を示す当該距離行列の要素を終端とする経路のうち、経路上にある当該距離行列の要素の総和が最も小さい経路である最良経路を求める。動的時間伸縮法において、最良経路は、ワーピングパスと称される場合もある。最良経路は、距離行列の複数の要素を通る経路であり、換言すれば、当該複数の要素をつなぐ経路である。最良経路は、始端から終端に至るまでの間に途切れることのない経路であり、かつ、始端から終端に至るまでの間に後戻りすることのない経路である。

上述の最良経路は、動的時間伸縮法により求められた加速度データとテンプレートとの対応関係を示している。具体的に、最良経路上の要素として、加速度データの第１サンプリングポイントにおけるデータと、テンプレートの第２サンプリングポイントのデータと、の間の距離を示す要素が含まれている場合、これらのデータは互いに対応しており、第１サンプリングポイントと第２サンプリングポイントとが互いに対応している。タイミング検出部２０４は、動的時間伸縮法を用いて加速度データとテンプレートとの間の対応関係を示す最良経路を求めることにより、当該加速度データと当該テンプレートを互いに対応付ける。加速度データの各サンプリングポイントのデータは、当該加速度データとテンプレートとの間の対応関係を示す最良経路によって、当該テンプレートの各サンプリングポイントのデータに対応付けられる。換言すれば、加速度データの各サンプリングポイントは、当該加速度データとテンプレートとの間の対応関係を示す最良経路によって、当該テンプレートの各サンプリングポイントに対応付けられる。

タイミング検出部２０４は、動的時間伸縮法を用いて加速度データとテンプレートとの間の対応関係を示す最良経路を求めることにより、当該加速度データと当該テンプレートとを互いに対応付け、当該テンプレートが示すユーザが離地動作を行ったタイミングに対応する当該加速度データ中のタイミングを、離地タイミングとして検出する。すなわち、求められた最良経路上の要素として、テンプレートが含む各サンプリングポイントのデータのうち、当該テンプレートが示すユーザが離地動作を行ったタイミングのデータと、加速度データが含む各サンプリングポイントのデータのうちの一のタイミングのデータと、の間の距離を示す要素が含まれている場合、タイミング検出部２０４は、当該ユーザが離地動作を行ったタイミングに対応する当該一のタイミングを、離地タイミングとして検出する。この場合、テンプレートが含む各サンプリングポイントのデータのうち当該テンプレートが示すユーザが離地動作を行ったタイミングのデータと、加速度データが含む各サンプリングポイントのデータのうちの一のタイミングのデータと、は互いに対応している。

以下、テンプレートと加速度データとの間の対応関係について、図５を参照して具体的に説明する。図５には、ｙ軸テンプレートＡ１とｙ軸加速度データＡ２との間の対応関係を表す累積コストマップＡ３が示されている。ｙ軸加速度データＡ２は、上述した第１極大値タイミングから第２極大値タイミングまでの時間区間に対応するｙ軸加速度データであり、時間軸方向に０から１００までの範囲に正規化されているとともに、加速度が－１０から１０までの範囲に正規化されている。累積コストマップＡ３の縦軸には、ｙ軸テンプレートＡ１の時間軸が対応付けられており、累積コストマップＡ３の横軸には、ｙ軸加速度データＡ２の時間軸が対応付けられている。

累積コストマップＡ３中のセルは、セルに対応する累積コストが大きいほど濃い灰色で彩色されている。セルに対応する累積コストとは、当該セルに至る最良経路上にある、ｙ軸テンプレートＡ１の各サンプリングポイントのデータと、ｙ軸加速度データＡ２の各サンプリングポイントのデータと、の間の距離を示す距離行列の要素の総和である。セルに至る最良経路は、上述した距離行列上の経路である。セルに至る最良経路の始端は、ｙ軸テンプレートＡ１の始端のデータと、ｙ軸加速度データＡ２の始端のデータと、の間の距離を示す上述した距離行列の要素である。セルに至る最良経路の終端は、ｙ軸テンプレートＡ１の当該セルに対応するサンプリングタイミングのデータと、ｙ軸加速度データＡ２の当該セルに対応するサンプリングタイミングのデータと、の間の距離を示す上述した距離行列の要素である。セルに至る最良経路は、上述した始端から終端へ至る上述した距離行列上の経路のうち、経路上にある当該距離行列の要素の総和が最も小さい経路である。ｙ軸テンプレートＡ１が含む複数のサンプリングタイミングのデータのうち、累積コストマップＡ３中の一のセルの累積コストマップＡ３の縦軸方向における位置に対応するｙ軸テンプレートＡ１の時間軸上のサンプリングタイミングのデータが、ｙ軸テンプレートＡ１の当該一のセルに対応するサンプリングポイントのデータである。また、ｙ軸加速度データＡ２が含む複数のサンプリングタイミングのデータのうち、累積コストマップＡ３中の一のセルの累積コストマップＡ３の横軸方向における位置に対応するｙ軸加速度データＡ２の時間軸上のサンプリングタイミングのデータが、ｙ軸加速度データＡ２の当該一のセルに対応するサンプリングポイントのデータである。

累積コストマップＡ３では、各セルに対応する累積コストが図示されているとともに、ｙ軸テンプレートＡ１とｙ軸加速度データＡ２との間の対応関係を示す最良経路Ａ４が示されている。ｙ軸テンプレートＡ１の各サンプリングポイントのデータは、最良経路Ａ４によって、ｙ軸加速度データＡ２の各サンプリングポイントのデータに対応付けられている。換言すれば、ｙ軸テンプレートＡ１の各サンプリングポイントは、最良経路Ａ４によって、ｙ軸加速度データＡ２の各サンプリングポイントに対応付けられている。例えば、図５に示すように、ｙ軸テンプレートＡ１が示す被験者が離地動作を行ったタイミングＴａは、最良経路Ａ４によって、ｙ軸加速度データＡ２の時間軸上のタイミングＴｂに対応付けられている。すなわち、最良経路Ａ４上の距離行列の要素として、ｙ軸テンプレートＡ１のタイミングＴａのデータと、ｙ軸加速度データＡ２のタイミングＴｂのデータと、の間の距離を示す要素が含まれており、これらのデータが、最良経路Ａ４によって互いに対応付けられている。図５に示すｙ軸テンプレートＡ１及びｙ軸加速度データＡ２を用いてタイミング検出部２０４が離地タイミングの検出を行った場合、ｙ軸テンプレートＡ１が示す被験者が離地動作を行ったタイミングＴａに対応するｙ軸加速度データＡ２中のタイミングＴｂが、離地タイミングとして検出される。

図３に戻り、タイミング検出部２０４は、第１の検出方法と第２の検出方法との何れを用いて離地タイミングを検出する場合でも、検出対象方向に対応する加速度データに対し、プレフィルタ記憶部２０６により記憶されたプレフィルタを用いて、ユーザが離地動作を行った場合における特徴的な加速度の推移波形を強調するプレフィルタ処理を行い、プレフィルタ処理を施した後の当該加速度データと検出対象方向に対応するテンプレートとを動的時間伸縮法を用いて互いに対応付けることにより、離地タイミングを検出する。このような構成によれば、離地タイミングの検出精度を向上させることができる。プレフィルタは、後述する情報処理装置４により生成された後、検出装置２に取り込まれ、プレフィルタ記憶部２０６に予め記憶されている。情報処理装置４によるプレフィルタの生成については、後述する。

タイミング検出部２０４が第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合と、タイミング検出部２０４が第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合とでは、プレフィルタ処理に使用されるプレフィルタが異なる。具体的に、プレフィルタ記憶部２０６は、プレフィルタとして、ｙ軸プレフィルタと、ｚ軸プレフィルタと、を記憶している。ｙ軸プレフィルタは、ユーザが離地動作を行った場合に特徴的なｙ軸方向の加速度の推移波形を強調するプレフィルタである。ｚ軸プレフィルタは、ユーザが離地動作を行った場合に特徴的なｚ軸方向の加速度の推移波形を強調するプレフィルタである。第１の検出方法では、第１の検出方法における検出対象方向であるｙ軸方向に対応するｙ軸加速度データに対し、ｙ軸方向に対応するｙ軸プレフィルタを用いてプレフィルタ処理を行い、プレフィルタ処理を行った後のｙ軸加速度データに応じて、離地タイミングを検出する。第２の検出方法では、第２の検出方法における検出対象方向であるｚ軸方向に対応するｚ軸加速度データに対し、ｚ軸方向に対応するｚ軸プレフィルタを用いてプレフィルタ処理を行い、プレフィルタ処理を行った後のｚ軸加速度データに応じて、離地タイミングを検出する。このような構成によれば、ユーザの走行動作の種別に応じて適切なプレフィルタを用いてプレフィルタ処理を行うことにより、離地タイミングの検出精度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、タイミング検出部２０４が、検出対象方向に対応する加速度データに対してプレフィルタ処理を施し、プレフィルタ処理を施した後の検出対象方向に対応する加速度データに応じて離地タイミングを検出するものとして説明するが、これは一例に過ぎない。タイミング検出部２０４は、プレフィルタ処理を行うことなく、プレフィルタ処理を施していない検出対象方向に対応する加速度データに応じて離地タイミングを検出してもよい。このような構成によれば、計算負荷を軽減できる。

なお、本実施形態では、タイミング検出部２０４が、離地動作が行われる離地タイミングを検出するものとして説明するが、これは一例に過ぎない。タイミング検出部２０４は、移動しているユーザが任意の動作を行ったタイミングを検出できる。例えば、タイミング検出部２０４は、ユーザが走っている（或いは、歩いている）ときにユーザが着地動作を行った着地タイミングを検出してもよい。着地動作は、走行中（或いは、歩行中）のユーザが地面から離れていた足を地面に着地させる動作である。着地動作は、対象動作の一例であり、着地タイミングは、対象タイミングの一例である。この場合、タイミング検出部２０４は、上述した離地タイミングの検出方法を着地タイミングの検出に適用することにより、着地タイミングを検出することができる。具体的に、この場合、テンプレート記憶部２０５に、被験者が着地動作を行ったときの被験者の加速度の経時推移を示すデータを、テンプレートとして予め記憶させておく。このテンプレートには、被験者が着地動作を行ったタイミングを示すデータが含まれている。タイミング検出部２０４は、検出対象方向に対応する加速度データと、テンプレート記憶部２０５により記憶された上述のテンプレートとを動的時間伸縮法を用いて互いに対応付け、当該テンプレートが示す被験者が着地動作を行ったタイミングに対応する当該加速度データ中のタイミングを着地タイミングとして検出する。このような構成により、着地タイミングの検出精度を向上させることができる。

離地タイミング情報記憶部２０７は、タイミング検出部２０４による離地タイミングの検出履歴を示す離地タイミング情報を記憶している。離地タイミング情報には、タイミング検出部２０４により検出された離地タイミングを示すデータが、時系列順に格納されている。タイミング検出部２０４は、離地タイミングを検出する度に、離地タイミング情報記憶部２０７により記憶されている離地タイミング情報に、検出された離地タイミングを示すデータを追加することにより、当該離地タイミング情報を更新する。このような構成により、タイミング検出部２０４による離地タイミングの検出結果が、離地タイミング情報記憶部２０７に蓄積される。

走行動作情報取得部２０８は、タイミング検出部２０４により検出された離地タイミングに応じて、ユーザの走行動作の特徴を示す走行動作情報を取得する。本実施形態において、走行動作情報取得部２０８は、走行動作情報として、時間軸上で互いに隣り合う２つの離地タイミングの時間間隔である離地タイミング間隔を複数、取得し、取得した複数の離地タイミング間隔の平均値である平均離地間隔を示す情報を取得する。ユーザは、端末装置３によって提示された走行動作情報が示す平均離地間隔が短くなるように、自身の走り方を調整することで、走行速度を向上させることができる。走行動作情報取得部２０８は、タイミング検出部２０４によって離地タイミングが検出され、検出された離地タイミングに応じて離地タイミング情報記憶部２０７に記憶されている離地タイミング情報が更新される度に、更新後の離地タイミング情報に応じて平均離地間隔を取得（すなわち、算出）することにより、平均離地間隔を示す走行動作情報を取得する。走行動作情報取得部２０８は、移動動作情報取得手段の一例である。

なお、本実施形態では、走行動作情報取得部２０８が、走行動作情報として、平均離地間隔を示す情報を取得するものとして説明するが、これは一例に過ぎない。走行動作情報取得部２０８は、ユーザの走行動作の特徴を示す任意の情報を、走行動作情報として取得できる。例えば、タイミング検出部２０４が離地タイミング及び着地タイミングを検出するように構成し、走行動作情報取得部２０８が、タイミング検出部２０４により検出された離地タイミング及び着地タイミングに応じて、走行動作情報として、ユーザの両足のうち少なくとも一方が地面に接している時間である接地時間を示す情報を取得してもよい。具体的に、走行動作情報取得部２０８は、タイミング検出部２０４により検出された着地タイミングからタイミング検出部２０４により検出された離地タイミングまでの時間を接地時間として取得すればよい。或いは、走行動作情報取得部２０８が、タイミング検出部２０４により検出された離地タイミング及び着地タイミングに応じて、走行動作情報として、ユーザの両足のうち少なくとも一方が地面から離れている時間である滞空時間を示す情報を取得してもよい。具体的に、走行動作情報取得部２０８は、タイミング検出部２０４により検出された離地タイミングからタイミング検出部２０４により検出された着地タイミングまでの時間を滞空時間として取得すればよい。

走行動作情報出力部２０９は、走行動作情報取得部２０８により取得された走行動作情報を出力する。具体的に、走行動作情報出力部２０９は、通信部２５を制御して、走行動作情報を端末装置３へ送信させる。なお、本実施形態では、走行動作情報出力部２０９が、走行動作情報を端末装置３へ送信するものとして説明するが、これは一例に過ぎない。走行動作情報出力部２０９は、任意の方法により走行動作情報を出力することができる。例えば、走行動作情報出力部２０９は、走行動作情報を、ユーザが認識可能な形態で出力することにより、ユーザへ提示してもよい。具体的に、走行動作情報出力部２０９は、上述した表示装置に、走行動作情報に応じた画像を表示させることにより、当該走行動作情報をユーザへ提示してもよい。走行動作情報出力部２０９は、移動動作情報出力手段の一例である。

上述したように、タイミング検出部２０４は、ユーザの走行動作の種別に応じた検出方法を用いて離地タイミングを検出することにより、離地タイミングの検出精度を向上させている。そして、上述したように、走行動作情報取得部２０８は、タイミング検出部２０４により検出された離地タイミングに応じて走行動作情報を取得し、走行動作情報出力部２０９は、走行動作情報取得部２０８により取得された走行動作情報を出力する。このような構成によれば、走行動作情報の正確性を向上させ、ユーザにとっての利便性を向上させることができる。

以下、端末装置３の物理的・機能的構成について、図６及び図７を参照して説明する。まず、端末装置３の物理的構成について、図６を参照して説明する。端末装置３は、図６に示すように、ＣＰＵ３０と、ＲＯＭ３１と、ＲＡＭ３２と、通信部３３と、操作部３４と、表示部３５と、を備えている。ＣＰＵ３０～表示部３５は、コマンド及びデータの伝送経路であるシステムバス３６を介して相互に接続されている。なお、図６には、端末装置３が備える物理的構成のうち、本発明の特徴部に関連する構成のみが示されている。端末装置３は、図６に示されていない任意の物理的構成を備えることができる。例えば、端末装置３は、音声を出力するスピーカや、ユーザの発した音声を録音するマイクを備えていてもよい。

ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３１に記憶されたプログラム及びデータに従って、端末装置３の各部を制御すると共に、各種処理を実行する。ＲＯＭ３１は、ＣＰＵ３０が各種処理を実行するために用いるプログラム及びデータを非一時的に記憶する。ＲＡＭ３２は、ＣＰＵ３０のワークエリアとして機能する。すなわち、ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３１によって記憶されているプログラム及びデータをＲＡＭ３２へ読み出し、読み出されたプログラム及びデータを参照することによって各種処理を実行する。また、ＣＰＵ３０は、各種処理を実行することによって取得したデータをＲＡＭ３２へ一時的に記憶させ、記憶されたデータを参照することによって各種処理を実行する。通信部３３は、ＣＰＵ３０による制御に従って検出装置２を含む外部の機器との間で無線通信又は有線通信を行い、データを送受信する。通信部３３は、外部の機器から受信したデータを、ＣＰＵ３０へ出力する。操作部３４は、ユーザによる接触操作を受け付けるタッチパネルを備え、ユーザによる当該タッチパネルに対する接触操作を検出し、検出結果を示す接触操作信号をＣＰＵ３０へ出力する。ユーザは、操作部３４が備えるタッチパネルに対して接触操作を行うことにより、端末装置３に走行動作情報の提示を開始させる指示と、端末装置３に走行動作情報の提示を終了させる指示と、を含む、端末装置３に対する各種指示を入力することができる。さらに、操作部３４は、端末装置３の電源のオン／オフを切り替える操作を受け付ける端末装置電源キーを含む、ユーザによる操作を受け付ける複数のキーを備え、ユーザによる当該複数のキーに対する操作を検出し、検出結果を示すキー操作信号をＣＰＵ３０へ出力する。表示部３５は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等のディスプレイを備え、ＣＰＵ３０による制御に従って各種画像を表示する。操作部３４が備える上述のタッチパネルは、表示部３５が備える上述のディスプレイに重畳して配置されている。

上述した物理的構成を備える端末装置３は、機能的に、図７に示すように、走行動作情報受信部３００と、走行動作情報提示部３０１と、を備えている。走行動作情報受信部３００及び走行動作情報提示部３０１は、ＣＰＵ３０によって実現される。すなわち、ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３１に記憶されたプログラムを実行して端末装置３の各部を制御することにより、走行動作情報受信部３００及び走行動作情報提示部３０１として機能する。なお、図７には、端末装置３が備える機能的構成のうち、本発明の特徴部に関連する機能的構成のみが示されている。端末装置３は、図７に示されていない任意の機能的構成を備えていてもよい。例えば、端末装置３は、上述したスピーカによる音声の出力を制御する音声出力制御部を備えていてもよい。

走行動作情報受信部３００は、検出装置２から走行動作情報を受信する。具体的に、走行動作情報受信部３００は、通信部３３を制御して、上述した検出装置２の走行動作情報出力部２０９による制御に従って検出装置２の通信部２５から送信された走行動作情報を受信させる。走行動作情報提示部３０１は、走行動作情報受信部３００により検出装置２から受信された走行動作情報を、ユーザが認識可能な形態で出力することにより、ユーザへ提示する。具体的に、走行動作情報提示部３０１は、表示部３５を制御して、受信された走行動作情報に応じた走行動作情報画像を表示させることにより、当該走行動作情報をユーザへ提示する。より具体的に、走行動作情報提示部３０１は、表示部３５を制御して、走行動作情報画像として、受信された走行動作情報が示す平均離地間隔を表す画像（例えば、「現在の平均離地間隔はＸ秒です。」というメッセージを表す画像）を表示させる。表示部３５が走行動作情報画像を既に表示しているときに、走行動作情報受信部３００が走行動作情報を新たに受信した場合、走行動作情報提示部３０１は、表示部３５を制御して、表示されている走行動作情報画像を、新たに受信された走行動作情報に応じて更新させる。

なお、本実施形態では、走行動作情報提示部３０１が、表示部３５に、走行動作情報に応じた走行動作情報画像を表示させることにより、走行動作情報をユーザへ提示するものとして説明するが、これは一例に過ぎない。走行動作情報提示部３０１は、走行動作情報を、ユーザが認識可能な任意の形態で出力することにより、ユーザへ提示することができる。例えば、走行動作情報提示部３０１は、上述したスピーカに、走行動作情報に応じた走行動作情報音声（例えば、「現在の平均離地間隔はＸ秒です。」というメッセージを表す音声）を出力させることにより、当該走行動作情報をユーザへ提示してもよい。

以下、上述した離地タイプ推定器、プレフィルタ及びテンプレートの生成について説明する。本実施形態において、離地タイプ推定器、プレフィルタ及びテンプレートは、図８に示す外部の情報処理装置４によって生成された後、検出装置２に取り込まれる。

情報処理装置４は、検出装置２を製造する工場の作業員によって操作されるコンピュータ等の情報処理機器であり、図８に示すように、ＣＰＵ４０と、ＲＯＭ４１と、ＲＡＭ４２と、通信部４３と、操作部４４と、表示部４５と、を備えている。上述した作業員は、情報処理装置４を操作するオペレータである。ＣＰＵ４０～表示部４５は、コマンド及びデータの伝送経路であるシステムバス４６を介して相互に接続されている。ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１に記憶されたプログラム及びデータに従って、情報処理装置４の各部を制御すると共に、各種処理を実行する。ＲＯＭ４１は、ＣＰＵ４０が各種処理を実行するために用いるプログラム及びデータを非一時的に記憶する。ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４０のワークエリアとして機能する。すなわち、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１によって記憶されているプログラム及びデータをＲＡＭ４２へ読み出し、読み出されたプログラム及びデータを参照することによって各種処理を実行する。また、ＣＰＵ４０は、各種処理を実行することによって取得したデータをＲＡＭ４２へ一時的に記憶させ、記憶されたデータを参照することによって各種処理を実行する。通信部４３は、ＣＰＵ４０による制御に従って検出装置２を含む外部の機器との間で無線通信又は有線通信を行い、データを送受信する。通信部４３は、外部の機器から受信したデータを、ＣＰＵ４０へ出力する。操作部４４は、キーボード、マウス等の作業員による操作を受け付ける入力手段を備え、作業員による当該入力手段に対する操作を検出し、検出結果を示す操作信号をＣＰＵ４０へ出力する。作業員は、操作部４４が備える入力手段に対して操作を行うことにより、情報処理装置４に離地タイプ推定器を生成させる指示、情報処理装置４にプレフィルタを生成させる指示、及び情報処理装置４にテンプレートを生成させる指示を含む、情報処理装置４に対する各種指示を入力することができる。表示部４５は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイを備え、ＣＰＵ４０による制御に従って各種画像を表示する。

以下、情報処理装置４による離地タイプ推定器の生成について説明する。情報処理装置４は、図９のフローチャートに示す推定器生成処理を実行することにより、離地タイプ推定器を生成する。以下、図９のフローチャートに示す推定器生成処理について説明する。

情報処理装置４のＲＯＭ４１には、ＣＰＵ４０が離地タイプ推定器の生成に用いる複数の推定器学習データが予め記憶されている。具体的に、ＲＯＭ４１には、所定の第１基準数（本実施形態では、１５０）の推定器学習データが記憶されている。ＲＯＭ４１に記憶された複数の推定器学習データには、複数の正例推定器学習データと、複数の負例推定器学習データと、が含まれている。正例推定器学習データは、離地タイミングに対応する基準比率が識別閾値未満である場合の第２極大値タイミングより第１基準時間（本実施形態では、５００ｍｓ）だけ前のタイミングにおけるｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向の被験者の加速度を示すデータである。負例推定器学習データは、離地タイミングに対応する基準比率が識別閾値以上である場合の第２極大値タイミングより第１基準時間だけ前のタイミングにおけるｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向の被験者の加速度を示すデータである。正例推定器学習データには、正例のクラスラベルが予め付与されており、負例推定器学習データには、負例のクラスラベルが予め付与されている。

本実施形態では、検出装置２のユーザ以外の複数の人間を被験者とする実験において、被験者の腰に図示しない加速度センサを装着した状態で被験者に走行動作を行わせ、当該加速度センサによって検出された第２極大値タイミングより第１基準時間だけ前のタイミングにおけるｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向の被験者の加速度を示すデータを推定器学習データとして取得し、ＲＯＭ４１に予め記憶させている。具体的に、本実施形態では、上述の実験において、被験者にフォースプレート上で走行動作を行わせ、フォースプレートによる被験者の離地動作の検出結果に応じて離地タイミングを検出するとともに、加速度センサの出力信号を二回積分することにより得られた被験者の腰の位置の経時推移に応じて第１極大値タイミング及び第２極大値タイミングを検出することにより、離地タイミングに対応する基準比率を測定する。そして、基準比率が識別閾値未満である場合の加速度を示すデータに正例ラベルを付すことにより正例推定器学習データを生成するとともに、基準比率が識別閾値以上である場合の加速度を示すデータに負例ラベルを付すことにより負例推定器学習データを生成し、生成された正例推定器学習データ及び負例推定器学習データを推定器学習データとしてＲＯＭ４１に予め記憶させている。なお、本実施形態では、上述した実験において、検出装置２のユーザ以外の複数の人間を被験者とするものとして説明したが、これは一例に過ぎない。上述した実験において、検出装置２のユーザを実験の被験者としてもよいし、検出装置２のユーザと、検出装置２のユーザ以外の１人以上の人間と、を含む複数の人間を被験者としてもよい。

ＲＯＭ４１に推定器学習データが予め記憶された状態において、作業員が、操作部４４が備える入力手段を操作することにより、情報処理装置４に離地タイプ推定器を生成させる指示を入力すると、ＣＰＵ４０が、図９のフローチャートに示す推定器生成処理を開始する。推定器生成処理を開始すると、ＣＰＵ４０は、まず、ＲＯＭ４１に記憶された推定器学習データを教師データとして用いた教師あり学習を行うことによって離地タイプ推定器を生成する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１で行われる教師あり学習では、推定器学習データが示す第２極大値タイミングより第１基準時間だけ前のタイミングにおける被験者の加速度を特徴量として離地タイプ推定器に入力し、正例又は負例に識別させることによって離地タイプ識別器を生成する。ステップＳ１０１の処理の実行後、ＣＰＵ４０は、ステップＳ１０１で生成された離地タイプ推定器をＲＡＭ４２に記憶させ（ステップＳ１０２）、推定器生成処理を終了する。

検出装置２は、情報処理装置４が上述した推定器生成処理を行うことにより生成した離地タイプ推定器を、情報処理装置４との間で通信部２５を用いた通信を行うことによって情報処理装置４から取り込み、ＲＯＭ２３の記憶領域に設けられた推定器記憶部２０３に記憶する。

次に、情報処理装置４によるプレフィルタの生成について説明する。情報処理装置４は、図１０のフローチャートに示すプレフィルタ生成処理を実行することにより、プレフィルタを生成する。以下、図１０のフローチャートに示すプレフィルタ生成処理について説明する。

情報処理装置４のＲＯＭ４１には、ＣＰＵ４０が後述する畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ：Convolutional Neural Network）の生成に用いる複数のＣＮＮ学習データが予め記憶されている。具体的に、ＲＯＭ４１には、所定の第２基準数（本実施形態では、２００）のＣＮＮ学習データが記憶されている。ＲＯＭ４１に記憶された複数のＣＮＮ学習データには、複数のｙ軸ＣＮＮ学習データと、複数のｚ軸ＣＮＮ学習データと、が含まれる。

ｙ軸ＣＮＮ学習データは、ｙ軸方向に対応するＣＮＮ学習データであり、ｚ軸ＣＮＮ学習データは、ｚ軸方向に対応するＣＮＮ学習データである。複数のｙ軸ＣＮＮ学習データには、複数のｙ軸離地データと、複数のｙ軸非離地データと、が含まれている。ｙ軸離地データは、被験者が離地動作を行っている場合の所定の第３基準時間（本実施形態では、３．０ｓ）にわたるｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータである。ｙ軸離地データには、被験者が離地動作を行っていることを示すラベルが予め付与されている。ｙ軸非離地データは、被験者が離地動作を行っていない場合の第３基準時間にわたるｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータである。ｙ軸非離地データには、被験者が離地動作を行っていないことを示すラベルが、予め付与されている。

複数のｚ軸ＣＮＮ学習データには、複数のｚ軸離地データと、複数のｚ軸非離地データと、が含まれている。ｚ軸離地データは、被験者が離地動作を行っている場合の上述した第３基準時間にわたるｚ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータである。ｚ軸離地データには、被験者が離地動作を行っていることを示すラベルが予め付与されている。ｚ軸非離地データは、被験者が離地動作を行っていない場合の第３基準時間にわたるｚ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータである。ｚ軸非離地データには、被験者が離地動作を行っていないことを示すラベルが、予め付与されている。

本実施形態では、検出装置２のユーザ以外の複数の人間を被験者とする実験において、被験者の腰に図示しない加速度センサを装着した状態で被験者に走行動作を行わせ、当該加速度センサにｙ軸方向及びｚ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータを取得させ、当該データに応じてｙ軸離地データ、ｙ軸非離地データ、ｚ軸離地データ及びｚ軸非離地データを取得し、ＲＯＭ４１に予め記憶させている。具体的に、加速度センサにより取得されたｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータから、被験者が離地動作を行ったタイミングを含む上述した第３基準時間の長さの時間区間に対応するデータを切り出し、切り出されたデータに離地動作が行われていることを示すラベルを付与することにより、ｙ軸離地データを生成する。また、加速度センサにより取得されたｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータから、被験者が離地動作を行ったタイミングを含まない第３基準時間の長さの時間区間に対応するデータを切り出し、切り出されたデータに離地動作が行われていないことを示すラベルを付与することにより、ｙ軸非離地データを生成する。

また、加速度センサにより取得されたｚ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータから、被験者が離地動作を行ったタイミングを含む第３基準時間の長さの時間区間に対応するデータを切り出し、切り出されたデータに離地動作が行われていることを示すラベルを付与することにより、ｚ軸離地データを生成する。また、上述した加速度センサにより取得されたｚ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータから、被験者が離地動作を行ったタイミングを含まない第３基準時間の長さの時間区間に対応するデータを切り出し、切り出されたデータに離地動作が行われていないことを示すラベルを付与することにより、ｚ軸非離地データを生成する。なお、離地タイミングは、上述した加速度センサにより被験者の加速度の経時推移を検出する際、被験者にフォースプレート上で走行動作を行わせ、当該フォースプレートにより被験者の離地動作を検出することによって、検出される。なお、本実施形態では、上述した実験において、検出装置２のユーザ以外の複数の人間を被験者とするものとして説明したが、これは一例に過ぎない。上述した実験において、検出装置２のユーザを実験の被験者としてもよいし、検出装置２のユーザと、検出装置２のユーザ以外の１人以上の人間と、を含む複数の人間を被験者としてもよい。

ＲＯＭ４１にＣＮＮ学習データが予め記憶された状態において、作業員が、操作部４４が備える入力手段を操作することにより、情報処理装置４にプレフィルタを生成させる指示を入力すると、ＣＰＵ４０が、図１０のフローチャートに示すプレフィルタ生成処理を開始する。

プレフィルタ生成処理を開始すると、ＣＰＵ４０は、まず、ｙ軸方向とｚ軸方向とのうち何れか一方をランダムに選択し、生成対象方向として設定する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１の処理の実行後、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１に記憶された生成対象方向に対応するＣＮＮ学習データを教師データとして用いた教師あり学習を行うことによって、生成対象方向に対応する畳み込みニューラルネットワークを生成する（ステップＳ２０２）。

ステップＳ２０２で生成される生成対象方向に対応する畳み込みニューラルネットワークは、上述した第３基準時間にわたる生成対象方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータが入力されたことに応答して、被験者が離地動作を行った確率を出力する。ｙ軸方向が生成対象方向に設定されている場合、ステップＳ２０２の処理では、ｙ軸方向に対応するＣＮＮ学習データである、複数のｙ軸離地データ及び複数のｙ軸非離地データを含むｙ軸ＣＮＮ学習データを教師データとして用いた教師あり学習が行われ、ｙ軸方向に対応する畳み込みニューラルネットワークが生成される。生成されたｙ軸方向に対応する畳み込みニューラルネットワークは、第３基準時間にわたるｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータが入力されると、被験者が離地動作を行った確率を出力する。

一方、ｚ軸方向が生成対象方向に設定されている場合、ステップＳ２０２の処理では、ｚ軸方向に対応するＣＮＮ学習データである、複数のｚ軸離地データ及び複数のｚ軸非離地データを含むｚ軸ＣＮＮ学習データを教師データとして用いた教師あり学習が行われ、ｚ軸方向に対応する畳み込みニューラルネットワークが生成される。生成されたｚ軸方向に対応する畳み込みニューラルネットワークは、第３基準時間にわたるｚ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータが入力されると、被験者が離地動作を行った確率を出力する。

ステップＳ２０２の処理では、生成対象方向に対応する畳み込みニューラルネットワークとして、第３基準時間にわたる生成対象方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータの入力を受け付ける入力層と、被験者が離地動作を行った確率を出力する出力層と、入力層と出力層との間に設けられた中間層と、を有する１次元畳み込みニューラルネットワークが生成される。上述した中間層には、所定の第３基準数（本実施形態では、２０）のチャネルを有し、入力層に入力された加速度データに対して畳み込み処理を行う１次元畳み込み層と、複数のチャネルを有し、１次元畳み込み層の出力値に対して最大プーリング等のプーリング処理を行うプーリング層と、プーリング層の各チャネルの出力値を重み付け加算して出力層へ出力する全結合層と、が含まれている。ステップＳ２０２の処理では、生成対象方向に対応するＣＮＮ学習データを教師データとして用い、ＭＳＧＤ（Momentum Stochastic Gradient Descent）等の任意の方法によって、上述した１次元畳み込み層が有する各チャネルの重みが最適化される。

ステップＳ２０２の処理の実行後、ＣＰＵ４０は、ステップＳ２０２で生成された生成対象方向に対応する畳み込みニューラルネットワークの１次元畳み込み層が有する上述した第３基準数のチャネルのうちランダムに選択された１つのチャネルの畳み込みフィルタを、生成対象方向に対応するプレフィルタとして取得し、ＲＡＭ４２に記憶させる（ステップＳ２０３）。すなわち、生成対象方向がｙ軸方向に設定されている場合、ステップＳ２０３の処理で、ステップＳ２０２で生成されたｙ軸方向に対応する畳み込みニューラルネットワークの１次元畳み込み層が有する第３基準数のチャネルのうち、ランダムに選択された１つのチャネルの畳み込みフィルタが、ｙ軸方向に対応するプレフィルタであるｙ軸プレフィルタとして取得される。一方、生成対象方向がｚ軸方向に設定されている場合、ステップＳ２０３の処理で、ステップＳ２０２で生成されたｚ軸方向に対応する畳み込みニューラルネットワークの１次元畳み込み層が有する第３基準数のチャネルのうち、ランダムに選択された１つのチャネルの畳み込みフィルタが、ｚ軸方向に対応するプレフィルタであるｚ軸プレフィルタとして取得される。ステップＳ２０３の処理では、選択されたチャネルの畳み込みフィルタを定義する係数である当該チャネルの重みを示すデータが、プレフィルタを表すデータとしてＲＡＭ４２に記憶される。

ステップＳ２０３の処理の実行後、ＣＰＵ４０は、ｙ軸方向とｚ軸方向との両方を生成対象方向として既に設定済みであるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。ｙ軸方向とｚ軸方向との何れか一方を未だに生成対象方向として設定していないと判定した場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、ＣＰＵ４０が、ｙ軸方向とｚ軸方向とのうち未だに生成対象方向として設定されていない方向を生成対象方向として設定し（ステップＳ２０５）、処理はステップＳ２０２へ戻る。

これに対し、ｙ軸方向とｚ軸方向とが何れも生成対象方向として既に設定済みであると判定した場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４０は、プレフィルタ生成処理を終了する。このように、ＣＰＵ４０は、ｙ軸方向とｚ軸方向とのうち両方が生成対象方向として既に設定済みであると判定される（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）まで、ステップＳ２０２～Ｓ２０４の処理を繰り返し実行することにより、ｙ軸方向に対応するｙ軸プレフィルタと、ｚ軸方向に対応するｚ軸プレフィルタと、の両方を取得する。

検出装置２は、情報処理装置４が上述したプレフィルタ生成処理を行うことにより生成したｙ軸プレフィルタ及びｚ軸プレフィルタを、情報処理装置４との間で通信部２５を用いた通信を行うことによって情報処理装置４から取り込み、ＲＯＭ２３の記憶領域に設けられたプレフィルタ記憶部２０６に記憶する。なお、本実施形態では、プレフィルタが、畳み込みニューラルネットワークの１次元畳み込み層が備える複数のチャネルのうちの１つの畳み込みフィルタであるものとして説明するが、これは一例に過ぎない。プレフィルタは、ユーザが離地動作を行ったときに特徴的なユーザの加速度の推移波形を強調する任意のフィルタであってよい。

次に、情報処理装置４によるテンプレートの生成について説明する。情報処理装置４は、図１１のフローチャートに示すテンプレート生成処理を実行することにより、テンプレートを生成する。以下、図１１のフローチャートに示すテンプレート生成処理について説明する。

情報処理装置４のＲＯＭ４１には、ＣＰＵ４０がテンプレートの生成に用いる複数のテンプレート素材データが予め記憶されている。ＲＯＭ４１に記憶された複数のテンプレート素材データには、所定の第４基準数（本実施形態では、１５０）のｙ軸テンプレート素材データと、当該第４基準数のｚ軸テンプレート素材データと、が含まれる。

ｙ軸テンプレート素材データは、ｙ軸方向に対応するテンプレート素材データであり、ｚ軸テンプレート素材データは、ｚ軸方向に対応するテンプレート素材データである。ｙ軸テンプレート素材データは、被験者が離地動作を行った場合のｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示している。具体的に、ｙ軸テンプレート素材データは、複数のサンプリングポイントのデータを時系列順に含んでおり、ｙ軸テンプレート素材データが含む一のサンプリングポイントのデータは、当該一のサンプリングポイントにおいて検出されたｙ軸方向における被験者の加速度を示している。ｙ軸テンプレート素材データには、被験者が離地動作を行ったタイミングを示すデータが予め含まれている。ｚ軸テンプレート素材データは、被験者が離地動作を行った場合のｚ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示している。具体的に、ｚ軸テンプレート素材データは、複数のサンプリングポイントのデータを時系列順に含んでおり、ｚ軸テンプレート素材データが含む一のサンプリングポイントのデータは、当該一のサンプリングポイントにおいて検出されたｚ軸方向における被験者の加速度を示している。ｚ軸テンプレート素材データには、被験者が離地動作を行ったタイミングを示すデータが予め含まれている。

以下、ｙ軸テンプレート素材データの生成方法について説明する。本実施形態では、検出装置２のユーザ以外の複数の人間を被験者とする実験において、被験者の腰に図示しない加速度センサを装着した状態で被験者に走行動作を行わせる実験を行い、当該加速度センサによって検出されたｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータに応じて、ｙ軸テンプレート素材データを生成する。具体的に、上述したｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータから、地面から離れていた被験者の一方の足が地面に接するタイミングと、当該タイミングの後のタイミングであり、地面に接していた被験者の他方の足が地面から離れた後に再び地面に接するタイミングと、の間の時間区間に含まれるデータが上述した第４基準数だけ切り出される。被験者の足が地面に接するタイミングと、被験者の足が地面から離れるタイミングとは、上述した加速度センサによる被験者の加速度の経時推移の検出を行う際、被験者にフォースプレート上で走行動作を行わせ、当該フォースプレートにより被験者の離地動作及び着地動作を検出することによって検出される。切り出された第４基準数のデータは、それぞれ、時間長がこれらのデータの時間長の平均値となるように正規化された後、上述したサンプリング周期（本実施形態では、２００Ｈｚ）でリサンプリングされる。その後、リサンプリングが行われた後の第４基準数のデータから、それぞれ、被験者が離地動作を行ったタイミングより所定の第４基準時間（本実施形態では、１５ｍｓ）だけ前のタイミングを始端とし、被験者が離地動作を行ったタイミングより所定の第５基準時間（本実施形態では、２５ｍｓ）だけ後のタイミングを終端とする時間区間に含まれるデータが、ｙ軸テンプレート素材データとして切り出される。ｚ軸テンプレート素材データは、上述したｙ軸テンプレート素材データの生成方法における「ｙ軸方向」を「ｚ軸方向」に置き換えた方法を適用して生成される。なお、本実施形態では、上述した実験において、検出装置２のユーザ以外の複数の人間を被験者とするものとして説明したが、これは一例に過ぎない。上述した実験において、検出装置２のユーザを実験の被験者としてもよいし、検出装置２のユーザと、検出装置２のユーザ以外の１人以上の人間と、を含む複数の人間を被験者としてもよい。

ＲＯＭ４１には、上述したテンプレート素材データに加えて、ＣＰＵ４０が後述するテンプレートの候補の評価に用いる試験データが予め記憶されている。ＲＯＭ４１には、試験データとして、ｙ軸試験データと、ｚ軸試験データと、が記憶されている。ｙ軸試験データは、ｙ軸方向に対応する試験データであり、ｚ軸試験データは、ｚ軸方向に対応する試験データである。ｙ軸試験データは、被験者が離地動作を行った場合のｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータであり、被験者が離地動作を行ったタイミングを示すデータを予め含んでいる。ｚ軸試験データは、被験者が離地動作を行った場合のｚ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータであり、被験者が離地動作を行ったタイミングを示すデータを予め含んでいる。ｙ軸試験データ及びｚ軸試験データは、検出装置２のユーザ以外の複数の人間を被験者とする実験において、被験者の腰に図示しない加速度センサを装着した状態で、被験者にフォースプレート上で走行動作を行わせ、当該加速度センサによりｙ軸方向及びｚ軸方向における被験者の加速度の経時推移を検出するとともに、当該フォースプレートにより被験者が離地動作を行ったタイミングを検出することにより生成される。なお、本実施形態では、上述した実験において、検出装置２のユーザ以外の複数の人間を被験者とするものとして説明したが、これは一例に過ぎない。上述した実験において、検出装置２のユーザを実験の被験者としてもよいし、検出装置２のユーザと、検出装置２のユーザ以外の１人以上の人間と、を含む複数の人間を被験者としてもよい。

ＲＯＭ４１にテンプレート素材データ及び試験データが予め記憶された状態において、作業員が、操作部４４が備える入力手段を操作することにより、情報処理装置４にテンプレートを生成させる指示を入力すると、ＣＰＵ４０が、図１１のフローチャートに示すテンプレート生成処理を開始する。

テンプレート生成処理を開始すると、ＣＰＵ４０は、まず、ｙ軸方向とｚ軸方向とのうちの何れか一方をランダムに選択し、生成対象方向として設定する（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１の処理の実行後、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１に記憶された生成対象方向に対応するテンプレート素材データ間の距離を示す距離行列を作成する（ステップＳ３０２）。ｙ軸方向が生成対象方向に設定されている場合、ステップＳ３０２の処理では、ｙ軸方向に対応するｙ軸テンプレート素材データ間の距離を示す距離行列が作成される。ｚ軸方向が生成対象方向に設定されている場合、ステップＳ３０２の処理では、ｚ軸方向に対応するｚ軸テンプレート素材データ間の距離を示す距離行列が作成される。

ステップＳ３０２の処理において、ＣＰＵ４０は、動的時間伸縮法を用いてテンプレート素材データ間の距離を取得することにより、距離行列を作成する。以下、ステップＳ３０２の処理において、ＣＰＵ４０が、動的時間伸縮法を用いて一のテンプレート素材データと他のテンプレート素材データとの間の距離を取得する際の処理について説明する。ＣＰＵ４０は、まず、一のテンプレート素材データの各サンプリングポイントのデータと、他のテンプレート素材データの各サンプリングポイントのデータと、の間の距離を示す距離行列を作成する。この際、データ間の差分の絶対値をデータ間の距離として算出する。ＣＰＵ４０は、作成された距離行列に応じて、一のテンプレート素材データと他のテンプレート素材データとの間の対応関係を示す最良経路を求めることにより、当該一のテンプレート素材データと当該他のテンプレート素材データとを互いに対応付ける。そして、ＣＰＵ４０は、距離行列の要素のうち求められた最良経路上にある要素の総和を、一のテンプレート素材データと他のテンプレート素材データとの間の距離として取得する。ステップＳ３０２の処理において、ＣＰＵ４０は、上述した処理と同様の処理を繰り返し実行することにより、生成対象方向に対応するテンプレート素材データそれぞれについて、生成対象方向に対応する他の全てのテンプレート素材データとの間の距離を取得し、距離行列を作成する。

ステップＳ３０２の処理の実行後、ＣＰＵ４０は、生成対象方向に対応するテンプレート素材データを、ステップＳ３０２で作成された距離行列に従い、k-means法を用いてクラスタリングすることにより、所定の第５基準数（本実施形態では、５）のクラスタへ分類する（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３の処理の実行後、ＣＰＵ４０は、ステップＳ３０３で第５基準数のクラスタへ分類された生成対象方向に対応するテンプレート素材データのうち、各クラスタのセントロイドのテンプレート素材データを、生成対象方向に対応するテンプレートの候補として取得する（ステップＳ３０４）。

なお、本実施形態では、ステップＳ３０３の処理において、k-means法を用いてテンプレート素材データをクラスタリングするものとして説明するが、これは一例に過ぎず、テンプレート素材データのクラスタリングには任意の方法を用いることができる。例えば、ステップＳ３０３の処理において、ステップＳ３０２で作成された距離行列に従い、k-medoids法を用いてテンプレート素材データをクラスタリングしてもよい。この場合、ステップＳ３０４の処理において、ステップＳ３０３でクラスタリングされたテンプレート素材データのうち、各クラスタのmedoidのテンプレート素材データを、生成対象方向に対応するテンプレートの候補として取得すればよい。

ステップＳ３０４の処理の実行後、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１に記憶された生成対象方向に対応する試験データに応じて、ステップＳ３０４で取得されたテンプレートの候補それぞれを離地タイミングの検出に用いた場合の離地タイミングの検出精度を取得する（ステップＳ３０５）。具体的に、ステップＳ３０５の処理において、ＣＰＵ４０は、動的時間伸縮法を用いて、生成対象方向に対応する試験データとテンプレートの候補とを互いに対応付ける。テンプレートの候補は、何れも、テンプレート素材データであり、被験者が離地動作を行ったタイミングを示すデータを含んでいる。ＣＰＵ４０は、テンプレートの候補が示す被験者が離地動作を行ったタイミングに対応する生成対象方向に対応する試験データ中のタイミングを、離地タイミングとして検出する。上述したように、試験データは、被験者が離地動作を行ったタイミングを示すデータを含んでいる。ＣＰＵ４０は、試験データとテンプレートの候補とに応じて上述の方法により検出された離地タイミングと、当該試験データが示す被験者が離地動作を行ったタイミングと、の時間差を、当該テンプレートの候補を離地タイミングの検出に用いた場合の離地タイミングの検出精度を示す指標として取得する。上述した時間差が小さいほど、離地タイミングの検出精度が高い。

ステップＳ３０５の処理の実行後、ＣＰＵ４０は、ステップＳ３０４で取得されたテンプレートの候補のうち、ステップＳ３０５で取得された離地タイミングの検出精度が最も高いテンプレートの候補に、被験者が離地動作を行ったタイミングを示すデータを付加することによって、生成対象方向に対応するテンプレートを生成する（ステップＳ３０６）。離地タイミングの検出精度が最も高いテンプレートの候補は、テンプレートの候補を用いて検出された離地タイミングと試験データが示す離地動作が行われたタイミングとの時間差が最も小さいテンプレートの候補である。被験者が離地動作を行ったタイミングは、上述した方法で生成されたテンプレート素材データであるテンプレートの候補の始端より上述の第４基準時間だけ後のタイミングであり、テンプレートの候補の終端より上述の第５基準時間だけ前のタイミングである。ステップＳ３０６の処理では、生成対象方向がｙ軸方向であればｙ軸方向に対応するｙ軸テンプレートが生成され、生成対象方向がｚ軸方向であればｚ軸方向に対応するｚ軸テンプレートが生成される。ステップＳ３０６の処理により生成された生成対象方向に対応するテンプレートは、被験者が離地動作を行った場合の生成対象方向における被験者の加速度の典型的な経時推移を示している。

ステップＳ３０６の処理の実行後、ＣＰＵ４０は、ｙ軸方向とｚ軸方向との両方を生成対象方向として既に設定済みであるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。ｙ軸方向とｚ軸方向との何れか一方を未だに生成対象方向として設定していないと判定した場合（ステップＳ３０７；Ｎｏ）、ＣＰＵ４０が、ｙ軸方向とｚ軸方向とのうち未だに生成対象方向として設定されていない方向を生成対象方向として設定し（ステップＳ３０８）、処理はステップＳ３０２へ戻る。これに対し、ｙ軸方向とｚ軸方向とが何れも生成対象方向として既に設定済みであると判定した場合（ステップＳ３０７；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４０は、テンプレート生成処理を終了する。このように、ＣＰＵ４０は、ｙ軸方向とｚ軸方向とのうち両方が生成対象方向として既に設定済みであると判定される（ステップＳ３０７；Ｙｅｓ）まで、ステップＳ３０２～Ｓ３０７の処理を繰り返し実行することにより、ｙ軸方向に対応するｙ軸テンプレートと、ｚ軸方向に対応するｚ軸テンプレートと、の両方を生成する。

検出装置２は、情報処理装置４が上述したテンプレート生成処理を行うことにより生成したｙ軸テンプレート及びｚ軸テンプレートを、情報処理装置４との間で通信部２５を用いた通信を行うことによって情報処理装置４から取り込み、ＲＯＭ２３の記憶領域に設けられたテンプレート記憶部２０５に記憶する。

以下、上述した物理的・機能的構成を備える検出装置２が実行する処理について、図１２～図１５のフローチャートを参照して説明する。なお、図１２～図１５には、検出装置２が実行可能な処理のうち、本発明の特徴部に関連する処理のみが示されている。検出装置２は、図１２～図１５に示されていない任意の処理を実行できる。例えば、検出装置２は、上述した表示装置による画像の表示を制御する表示制御処理を実行してもよい。

まず、図１２のフローチャートを参照して、検出装置２が実行する制御処理について説明する。検出装置２は、情報処理装置４によって生成された離地タイプ推定器を、情報処理装置４との間で通信部２５を用いた通信を行うことによって情報処理装置４から取り込み、ＲＯＭ２３の記憶領域に設けられた推定器記憶部２０３に予め記憶している。また、検出装置２は、情報処理装置４によって生成されたｙ軸テンプレート及びｚ軸テンプレートを、情報処理装置４との間で通信部２５を用いた通信を行うことによって情報処理装置４から取り込み、ＲＯＭ２３の記憶領域に設けられたテンプレート記憶部２０５に予め記憶している。また、検出装置２は、情報処理装置４によって生成されたｙ軸プレフィルタ及びｚ軸プレフィルタを、情報処理装置４との間で通信部２５を用いた通信を行うことによって情報処理装置４から取り込み、ＲＯＭ２３の記憶領域に設けられたプレフィルタ記憶部２０６に予め記憶している。検出装置２は、ユーザの腰の中央部にベルト部２１によって固定されている。この状態において、ユーザが、検出装置２の操作部２６が備える検出装置電源キーを操作することにより検出装置２の電源をオンにすると、検出装置２のＣＰＵ２２が、図１２のフローチャートに示す制御処理を開始する。

制御処理を開始すると、ＣＰＵ２２は、まず、初期化処理を実行する（ステップＳ４０１）。ステップＳ４０１の初期化処理において、ＣＰＵ２２は、ＲＡＭ２４の記憶内容をクリアする。また、ステップＳ４０１の初期化処理において、ＣＰＵ２２は、後述する出力処理に用いられる各パラメータを所定の値に設定する処理を行い、その後、各パラメータが実際に当該所定の値に設定されているか否か判定する。各パラメータが所定の値に設定されていると判定した場合、処理はステップＳ４０２へ進む。パラメータが所定の値と異なる値に設定されていると判定した場合、ＣＰＵ２２は、パラメータを所定の値に再設定し、処理はステップＳ４０２へ進む。

ステップＳ４０１の処理を実行した後、ＣＰＵ２２は、後述する出力処理の割り込みを開始する（ステップＳ４０２）。以後、ＣＰＵ２２は、後述するステップＳ４０６の処理で出力処理の割り込みが停止されるまで、所定の割り込み周期（本実施形態では、１．５ｓ）が経過したことを計時部２７から入力された計時信号に基づいて検出する度に出力処理を割り込ませ、出力処理を繰り返し実行する。出力処理の詳細については、後述する。

ステップＳ４０２の処理の実行後、加速度データ取得部２００が、加速度センサ２８ａから入力された加速度信号に応じて、ユーザの加速度の経時推移を示す加速度データを取得する（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３の処理において、加速度データ取得部２００は、カルマンフィルタを用いて、加速度センサ２８ａから入力された加速度信号が示す加速度の検出結果と、角速度センサ２８ｂから入力された角速度信号が示す角速度の検出結果と、に応じて鉛直方向及びユーザの進行方向を推定することにより、加速度センサ２８ａにより検出されたセンサ座標系における加速度の値を、上述したｘｙｚ座標軸で定義されるワールド座標系における加速度の値に変換する。加速度データ取得部２００は、変換後の加速度の値を所定のサンプリング周波数（本実施形態では、２００Ｈｚ）でサンプリングすることにより加速度データを取得する。ステップＳ４０３で取得される加速度データは、ｘ軸加速度データ、ｙ軸加速度データ及びｚ軸加速度データを含んでいる。ステップＳ４０３の処理の実行後、加速度データ取得部２００は、ステップＳ４０３で取得された加速度データを、加速度データ記憶部２０１に記憶させる（ステップＳ４０４）。

ステップＳ４０４の処理の実行後、ＣＰＵ２２は、所定の出力終了条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ４０５）。本実施形態では、ユーザが、上述した検出装置電源キーを操作することにより検出装置２の電源をオフにしたときに、出力終了条件が成立する。なお、これは一例に過ぎず、出力終了条件は、任意に設定できる。例えば、制御処理の実行中にエラーが発生したときに、出力終了条件が成立するように設定してもよい。ステップＳ４０５の処理において、出力終了条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ４０５；Ｎｏ）、処理はステップＳ４０３へ戻る。

一方、出力終了条件が成立していると判定した場合（ステップＳ４０５；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２２は、出力処理の割り込みを停止し（ステップＳ４０６）、制御処理を終了する。このような構成により、出力終了条件が成立したと判定される（ステップＳ４０５；Ｙｅｓ）まで、ステップＳ４０３及びステップＳ４０４の処理が繰り返し実行され、加速度センサ２８ａから加速度信号が入力される度に、当該加速度信号に応じた加速度データが取得され、加速度データ記憶部２０１に蓄積される。

以下、上述した出力処理の詳細について、図１３のフローチャートを参照して説明する。

出力処理を開始すると、ＣＰＵ２２は、まず、タイミング検出処理を実行することにより、離地タイミングを検出する（ステップＳ５０１）。タイミング検出処理の詳細については、後述する。ステップＳ５０１の処理の実行後、タイミング検出部２０４が、ステップＳ５０１で検出された離地タイミングを示すデータを、離地タイミング情報記憶部２０７に記憶されている離地タイミング情報に追加することにより、離地タイミング情報を更新する（ステップＳ５０２）。ステップＳ５０２の処理の実行後、走行動作情報取得部２０８が、ステップＳ５０２で更新された後の離地タイミング情報に基づいて、上述した平均離地間隔を示す走行動作情報を取得する（ステップＳ５０３）。ステップＳ５０３の処理の実行後、走行動作情報出力部２０９が、通信部２５を制御して、ステップＳ５０３で取得された走行動作情報を端末装置３へ送信させ（ステップＳ５０４）、出力処理を終了する。

以下、出力処理のステップＳ５０１にて実行されるタイミング検出処理の詳細について、図１４のフローチャートを参照して説明する。

タイミング検出処理を開始すると、まず、走行動作識別部２０２が、加速度データ記憶部２０１から、現在時刻より上述した割り込み周期だけ前の時刻から現在時刻までの時間区間である処理期間に対応する加速度データを読み出す（ステップＳ６０１）。ステップＳ６０１で読み出される加速度データは、前回のタイミング検出処理が開始されてから今回のタイミング検出処理が開始されるまでの期間に対応する加速度データである。ステップＳ６０１で読み出される加速度データには、ｘ軸加速度データ、ｙ軸加速度データ及びｚ軸加速度データが含まれている。

走行動作識別部２０２は、ステップＳ６０１で読み出された加速度データが含むｚ軸加速度データを二回積分することにより、ｚ軸方向におけるユーザの腰の位置の経時推移を示すｚ軸位置データを取得する（ステップＳ６０２）。ステップＳ６０２の処理では、上述した処理期間におけるｚ軸方向のユーザの腰の位置の経時推移を示すｚ軸位置データが取得される。ステップＳ６０２の処理の実行後、走行動作識別部２０２は、ステップＳ６０２で取得されたｚ軸位置データに対して移動平均フィルタを用いた平滑化処理を行う（ステップＳ６０３）。ステップＳ６０３の処理の実行後、走行動作識別部２０２は、ステップＳ６０３で平滑化処理を施した後のｚ軸位置データに応じて、ｚ軸方向におけるユーザの腰の位置の経時推移において、ユーザの腰の位置が極大値になる第１極大値タイミングと、第１極大値タイミングの次にユーザの腰の位置が極大値になる第２極大値タイミングと、を検出する（ステップＳ６０４）。ステップＳ６０４の処理では、上述した処理期間におけるｚ軸方向のユーザの腰の位置の経時推移において、ユーザの腰の位置が最初に極大値になるタイミングが第１極大値タイミングとして検出される。

ステップＳ６０４の処理の実行後、走行動作識別部２０２は、推定器記憶部２０３により記憶された離地タイプ推定器に、ステップＳ６０１で読み出された加速度データが示す、ステップＳ６０４で検出された第２極大値タイミングより第１基準時間（本実施形態では、５００ｍｓ）だけ前のタイミングにおけるｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向のユーザの加速度を特徴量として入力することにより、離地タイプ推定器に、離地タイミングに応じた基準比率が識別閾値（本実施形態では、０．９５）未満であるか否かを推定させる（ステップＳ６０５）。

ステップＳ６０５の処理の実行後、走行動作識別部２０２は、ステップＳ６０５で基準比率が識別閾値未満であると推定されたか否かを判定する（ステップＳ６０６）。基準比率が識別閾値未満であると推定されたと判定した場合（ステップＳ６０６；Ｙｅｓ）、走行動作識別部２０２は、ユーザの走行動作が第１の走行動作であると識別する（ステップＳ６０７）。ステップＳ６０７の処理の実行後、タイミング検出部２０４が、ｙ軸方向を検出対象方向として設定する（ステップＳ６０８）。一方、ステップＳ６０６の処理で、基準比率が識別閾値以上であると推定されたと判定した場合（ステップＳ６０６；Ｎｏ）、走行動作識別部２０２は、ユーザの走行動作が第２の走行動作であると識別する（ステップＳ６０９）。ステップＳ６０９の処理の実行後、タイミング検出部２０４が、ｚ軸方向を検出対象方向として設定する（ステップＳ６１０）。

ステップＳ６０８又はステップＳ６１０の処理の実行後、タイミング検出部２０４は、ステップＳ６０８又はステップＳ６１０で設定された検出対象方向に対応する加速度データに対し、プレフィルタ記憶部２０６に記憶されているｙ軸プレフィルタ及びｚ軸プレフィルタのうち当該検出対象方向に対応するプレフィルタを用いて、プレフィルタ処理を行う（ステップＳ６１１）。ステップＳ６０８でｙ軸方向が検出対象方向として設定された場合、ステップＳ６１１の処理で、ｙ軸方向に対応するｙ軸加速度データに対し、ｙ軸方向に対応するｙ軸プレフィルタを用いてプレフィルタ処理が行われる。ステップＳ６１０でｚ軸方向が検出対象方向として設定された場合、ステップＳ６１１の処理で、ｚ軸方向に対応するｚ軸加速度データに対し、ｚ軸方向に対応するｚ軸プレフィルタを用いてプレフィルタ処理が行われる。ステップＳ６１１の処理の実行後、タイミング検出部２０４は、ステップＳ６１１でプレフィルタ処理を施した後の検出対象方向に対応する加速度データから、ステップＳ６０４で検出された第１極大値タイミングから第２極大値タイミングまでの範囲に属する加速度データを切り出し、切り出された加速度データを正規化する（ステップＳ６１２）。ステップＳ６１２の処理では、切り出された加速度データが示す加速度が－１０から１０までの範囲に正規化されるとともに、当該加速度データが示す第１極大値タイミングから第２極大値タイミングまでの時間範囲が０から１００までの範囲に正規化される。

ステップＳ６１２の処理の実行後、タイミング検出部２０４は、動的時間伸縮処理を実行することにより、動的時間伸縮法を用いて、ステップＳ６１２で切り出され正規化された検出対象方向に対応する加速度データと、検出対象方向に対応するテンプレートと、を互いに対応付けることで離地タイミングを検出し（ステップＳ６１３）、タイミング検出処理を終了する。ステップＳ６０７の処理で、ユーザの走行動作が第１の走行動作であると走行動作識別部２０２により識別された場合（ステップＳ６０７）、ｙ軸方向が検出対象方向として設定され（ステップＳ６０８）、ステップＳ６１３の処理において、検出対象方向であるｙ軸方向に対応するｙ軸加速度データとｙ軸方向に対応するｙ軸テンプレートとに応じて離地タイミングが検出される。すなわち、ユーザの走行動作が第１の走行動作であると識別された場合（ステップＳ６０７）、第１の検出方法を用いて離地タイミングの検出が行われる。これに対し、ステップＳ６０９の処理で、ユーザの走行動作が第２の走行動作であると走行動作識別部２０２により識別された場合（ステップＳ６０９）、ｚ軸方向が検出対象方向として設定され（ステップＳ６１０）、ステップＳ６１３の処理において、検出対象方向であるｚ軸方向に対応するｚ軸加速度データとｚ軸方向に対応するｚ軸テンプレートとに応じて離地タイミングが検出される。すなわち、ユーザの走行動作が第２の走行動作であると識別された場合（ステップＳ６０９）、第２の検出方法を用いて離地タイミングの検出が行われる。

以下、タイミング検出処理のステップＳ６１３にて実行される動的時間伸縮処理の詳細について、図１５のフローチャートを参照して説明する。

動的時間伸縮処理を開始すると、タイミング検出部２０４は、まず、図１４のフローチャートのステップＳ６１２で切り出され正規化された加速度データ中に、ステップＳ６０４で検出された第１極大値タイミング及び第２極大値タイミングに応じて探索区間を設定する（ステップＳ７０１）。ステップＳ７０１の処理では、第２極大値タイミングより第２基準時間だけ前のタイミングから第２極大値タイミングまでの区間が探索区間として設定される。第２基準時間は、第１極大値タイミングから第２極大値タイミングまでの時間に上述した基準乗数（本実施形態では、０．５）を乗じて得られる時間である。

ステップＳ７０１の処理の実行後、タイミング検出部２０４は、ステップＳ７０１で設定された探索区間の始端のサンプリングポイントを、データ側対象位置として設定する（ステップＳ７０２）。ステップＳ７０２の処理の実行後、タイミング検出部２０４は、図１４のフローチャートのステップＳ６０８又はステップＳ６１０で設定された検出対象方向に対応するテンプレートの始端のサンプリングポイントを、テンプレート側対象位置として設定する（ステップＳ７０３）。

ステップＳ７０３の処理の実行後、タイミング検出部２０４は、ステップＳ６１２で切り出されて正規化された検出対象方向に対応する加速度データが含むデータのうちのデータ側対象位置に対応するデータと、検出対象方向に対応するテンプレートが含むデータのうちのテンプレート側対象位置に対応するデータと、の間の距離を算出し、算出された距離を示すデータをＲＡＭ２４の所定領域に記憶させる（ステップＳ７０４）。ステップＳ７０４の処理では、データ間の差分の絶対値がデータ間の距離として算出される。また、ステップＳ７０４の処理では、算出された距離を示すデータが、現在設定されているデータ側対象位置と現在設定されているテンプレート側対象位置とを示すデータに対応付けて記憶される。

ステップＳ７０４の処理の実行後、タイミング検出部２０４は、現在設定されているテンプレート側対象位置が、検出対象方向に対応するテンプレートの終端のサンプリングポイントであるか否かを判定する（ステップＳ７０５）。現在設定されているテンプレート側対象位置が、検出対象方向に対応するテンプレートの終端のサンプリングポイントであると判定した場合（ステップＳ７０５；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ７０６へ移る。一方、現在設定されているテンプレート側対象位置が、検出対象方向に対応するテンプレートの終端のサンプリングポイントではないと判定した場合（ステップＳ７０５；Ｎｏ）、タイミング検出部２０４は、テンプレート側対象位置を、検出対象方向に対応するテンプレート中の現在設定されているテンプレート側対象位置の次のサンプリングポイントへシフトさせ（ステップＳ７１０）、処理はステップＳ７０４へ戻る。タイミング検出部２０４は、現在設定されているテンプレート側対象位置が、検出対象方向に対応するテンプレートの終端のサンプリングポイントであると判定される（ステップＳ７０５；Ｙｅｓ）まで、テンプレート側対象位置をシフトさせつつ（ステップＳ７１０）、ステップＳ７０４及びステップＳ７０５の処理を繰り返し実行することにより、ステップＳ７０１で設定された探索区間に含まれる加速度データのうち現在設定されているデータ側対象位置のデータと、検出対象方向に対応するテンプレートの全てのサンプリングポイントの各々のデータとの間の距離を算出し、ＲＡＭ２４の所定領域に蓄積する。

ステップＳ７０６の処理において、タイミング検出部２０４は、現在設定されているデータ側対象位置が、ステップＳ７０１で設定された探索区間の終端のサンプリングポイントであるか否かを判定する（ステップＳ７０６）。現在設定されているデータ側対象位置が、探索区間の終端のサンプリングポイントであると判定した場合（ステップＳ７０６；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ７０７へ移る。一方、現在設定されているデータ側対象位置が、探索区間の終端のサンプリングポイントではないと判定した場合（ステップＳ７０６；Ｎｏ）、タイミング検出部２０４は、データ側対象位置を、探索区間に含まれる加速度データ中の現在設定されているデータ側対象位置の次のサンプリングポイントへシフトさせ（ステップＳ７１１）、処理はステップＳ７０３へ戻る。タイミング検出部２０４は、現在設定されているデータ側対象位置が、探索区間の終端のサンプリングポイントであると判定される（ステップＳ７０６；Ｙｅｓ）まで、データ側対象位置をシフトさせつつ（ステップＳ７１１）、ステップＳ７０３～ステップＳ７０６の処理を繰り返し実行することにより、探索区間に含まれる加速度データの全てのサンプリングポイントの各々のデータと、検出対象方向に対応するテンプレートの全てのサンプリングポイントの各々のデータと、の間の距離を算出し、ＲＡＭ２４の所定領域に蓄積する。

ステップＳ７０７の処理において、タイミング検出部２０４は、ステップＳ７０４の処理を繰り返し実行することによりＲＡＭ２４の所定領域に蓄積した、探索区間に含まれる加速度データの各サンプリングポイントのデータと、検出対象方向に対応するテンプレートの各サンプリングポイントのデータと、の間の距離を示すデータに応じて、探索区間に含まれる加速度データの各サンプリングポイントのデータと、検出対象方向に対応するテンプレートの各サンプリングポイントのデータと、の間の距離を示す距離行列を作成する（ステップＳ７０７）。

ステップＳ７０７の処理の実行後、タイミング検出部２０４は、ステップＳ７０７で作成された距離行列に応じて、探索区間に含まれる加速度データと、検出対象方向に対応するテンプレートとの間の対応関係を示す最良経路を求めることにより、当該加速度データと当該テンプレートとを互いに対応付ける（ステップＳ７０８）。ステップＳ７０８の処理では、ステップＳ７０７で作成された距離行列上の経路であって、加速度データが含むデータのうち探索区間の始端に対応するデータと、検出対象方向に対応するテンプレートが含むデータのうちテンプレートの始端に対応するデータと、の間の距離を示す当該距離行列の要素を始端とし、加速度データが含むデータのうち探索区間の終端に対応するデータと、当該テンプレートが含むデータのうちテンプレートの終端に対応するデータと、の間の距離を示す当該距離行列の要素を終端とする経路のうち、経路上にある当該距離行列の要素の総和が最も小さい経路が、最良経路として求められる。

ステップＳ７０８の処理の実行後、タイミング検出部２０４は、検出対象方向に対応するテンプレートが示す被験者が離地動作を行ったタイミングに対応する加速度データ中のタイミングを、離地タイミングとして検出し（ステップＳ７０９）、動的時間伸縮処理を終了する。

次に、上述した物理的・機能的構成を備える端末装置３が実行する提示処理について、図１６のフローチャートを参照して説明する。なお、図１６には、端末装置３が実行可能な処理のうち、本発明の特徴部に関連する処理のみが示されている。端末装置３は、図１６に示されていない任意の処理を実行できる。例えば、端末装置３は、上述したスピーカによる音声の出力を制御する音声出力制御処理を実行してもよい。

以下、検出装置２がユーザの腰に装着された状態で、検出装置２の電源がオンに設定されており、検出装置２が、上述した割り込み周期毎に、上述した出力処理を実行することで走行動作情報を端末装置３へ送信している場合を例に用いて説明する。この状態において、ユーザが、端末装置３の操作部３４が備えるタッチパネルを操作することにより、端末装置３に走行動作情報の提示を開始させる指示を入力すると、端末装置３のＣＰＵ３０が、図１６のフローチャートに示す提示処理を開始する。

提示処理を開始すると、まず、走行動作情報受信部３００が、通信部３３を制御して、走行動作情報出力部２０９による制御に従って検出装置２の通信部２５から送信された走行動作情報を受信させる（ステップＳ８０１）。ステップＳ８０１の処理の実行後、走行動作情報提示部３０１が、表示部３５に、ステップＳ８０１で受信された走行動作情報に応じた走行動作情報画像を表示させる走行動作情報画像表示制御を行う（ステップＳ８０２）。表示部３５が走行動作情報画像を既に表示している場合、ステップＳ８０２で走行動作情報画像表示制御が実行されることにより、表示部３５により現在表示されている走行動作情報画像が、ステップＳ８０１で受信された走行動作情報に応じた新たな走行動作情報画像へ更新される。

ステップＳ８０２の処理の実行後、ＣＰＵ３０は、所定の提示終了条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ８０３）。本実施形態では、ユーザが、端末装置３の操作部３４が備えるタッチパネルを操作することにより、端末装置３に走行動作情報の提示を終了させる指示を入力したときに、提示終了条件が成立する。なお、これは一例に過ぎず、提示終了条件は、任意に設定できる。例えば、ユーザが、操作部３４が備える端末装置電源キーを操作することにより端末装置３の電源をオフにしたときに、提示終了条件が成立するように設定してもよい。或いは、通信部３３が検出装置２から走行動作情報を受信することなく所定の時間（例えば、１０分）が経過したときに、提示終了条件が成立するように設定してもよい。ステップＳ８０３の処理において、提示終了条件が成立していないと判定された場合（ステップＳ８０３；Ｎｏ）、処理はステップＳ８０１へ戻る。一方、提示終了条件が成立していると判定した場合（ステップＳ８０３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３０は、提示処理を終了する。このような構成により、ＣＰＵ３０は、提示終了条件が成立していると判定される（ステップＳ８０３；Ｙｅｓ）まで、ステップＳ８０１～Ｓ８０３の処理を繰り返し実行し、表示部３５によって表示されている走行動作情報画像を、検出装置２から走行動作情報を受信する度に更新する。

以上説明したように、タイミング検出部２０４は、ユーザの走行動作が第１の走行動作である場合、第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出し、ユーザの走行動作が第２の走行動作である場合、第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する。タイミング検出部２０４が第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合における検出対象方向及び検出に使用されるテンプレートと、タイミング検出部２０４が第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合における検出対象方向及び検出に使用されるテンプレートとが、それぞれ互いに異なる。このような構成によれば、離地タイミングの検出精度を向上させることができる。

また、タイミング検出部２０４は、動的時間伸縮法を用いて検出対象方向に対応する加速度データと検出対象方向に対応するテンプレートとを互いに対応付け、当該テンプレートが示す被験者が離地動作を行ったタイミングに対応する当該加速度データ中のタイミングを離地タイミングとして検出する。このような構成によれば、ユーザの走行速度のばらつきに対してロバストに離地タイミングの検出を行い、離地タイミングの検出精度を向上させることができる。

また、タイミング検出部２０４は、動的時間伸縮法を用いて、検出対象方向に対応する加速度データのうち探索区間に含まれるデータと、検出対象方向に対応するテンプレートと、を互いに対応付けることにより離地タイミングを検出する。このような構成によれば、計算負荷を軽減するとともに、離地タイミングの検出精度を向上させることができる。

また、タイミング検出部２０４は、第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、ｙ軸テンプレートに応じて離地タイミングを検出し、第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、ｚ軸テンプレートに応じて離地タイミングを検出する。このような構成によれば、ユーザの走行動作の種別に応じて適切なテンプレートを用いて離地タイミングを検出し、離地タイミングの検出精度を向上させることができる。

また、タイミング検出部２０４は、第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、ｙ軸加速度データに応じて離地タイミングを検出し、第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、ｚ軸加速度データに応じて離地タイミングを検出する。このような構成によれば、ユーザの走行動作の種別に応じて適切な検出対象方向に対応する加速度データを用いて離地タイミングを検出し、離地タイミングの検出精度を向上させることができる。

また、タイミング検出部２０４は、ユーザの走行動作が第１の走行動作であると走行動作識別部２０２により識別された場合、第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出し、ユーザの走行動作が第２の走行動作であると走行動作識別部２０２により識別された場合、第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する。このような構成によれば、ユーザの走行動作の種別に応じて適切な検出方法を用いて離地タイミングを検出し、離地タイミングの検出精度を向上させることができる。

また、走行動作識別部２０２は、基準比率と識別閾値との大小関係に応じて、ユーザの走行動作が第１の走行動作と第２の走行動作とのうち何れであるかを識別する。このような構成によれば、ユーザの走行動作の種別の識別精度を向上させ、ユーザの走行動作の種別に応じて適切な検出方法を用いて離地タイミングを検出し、離地タイミングの検出精度を向上させることができる。

また、走行動作情報取得部２０８は、タイミング検出部２０４により検出された離地タイミングに応じて走行動作情報を取得し、走行動作情報出力部２０９は、走行動作情報取得部２０８により取得された走行動作情報を出力する。このような構成によれば、走行動作情報の正確性を向上させ、ユーザにとっての利便性を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、第１の走行動作が、ユーザが成人の平均ランニング速度である第１基準速度で走っている場合の走行動作であり、第２の走行動作が、ユーザが当該第１基準速度より遅い第２基準速度で走っている場合の走行動作であるものとして説明したが、これは一例に過ぎない。第１の走行動作と第２の走行動作とは、互いに異なる任意の走行動作であってよい。例えば、第１の走行動作が、ユーザが、５０メートル走、１００メートル走等の短距離走を行う場合の走行動作であり、第２の走行動作が、ユーザが、ハーフマラソン、フルマラソン等の長距離走を行う場合の走行動作であってもよい。

上記実施形態では、第１の移動動作の一例が第１の走行動作であり、第２の移動動作の一例が第２の走行動作であるものとして説明したが、これは一例に過ぎず、第１の移動動作が走行動作であり、第２の移動動作が歩行動作であってもよい。

上記実施形態では、タイミング検出部２０４が第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合と、タイミング検出部２０４が第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合とで、検出対象方向と、離地タイミングの検出に使用されるテンプレートと、の両方が異なるものとして説明した。しかしながら、これは一例に過ぎず、タイミング検出部２０４が第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合と、タイミング検出部２０４が第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合とで、検出対象方向と、離地タイミングの検出に使用されるテンプレートと、のうち何れか一方のみが異なるように構成してもよい。

例えば、タイミング検出部２０４が第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合と、タイミング検出部２０４が第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合とで、離地タイミングの検出に使用されるテンプレートが互いに異なる一方、検出対象方向は互いに同一であるように構成してもよい。

以下、タイミング検出部２０４が、第１の検出方法と第２の検出方法とのうち何れを用いて離地タイミングを検出する場合でも、ｙ軸方向を検出対象方向として設定して検出を行う変形例について説明する。本変形例では、テンプレート記憶部２０５に、テンプレートとして、第１の走行動作を行うことにより移動している被験者が離地動作を行った場合のｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示す第１の走行動作テンプレートと、第２の走行動作を行うことにより移動している被験者が離地動作を行った場合のｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示す第２の走行動作テンプレートと、が予め記憶されている。第１の走行動作テンプレート及び第２の走行動作テンプレートには、それぞれ、被験者が離地動作を行ったタイミングを示すデータが含まれている。第１の走行動作テンプレートは、第１基準データの一例であり、第２の走行動作テンプレートは、第２基準データの一例である。

第１の走行動作テンプレート及び第２の走行動作テンプレートは、情報処理装置４によって生成された後、検出装置２に取り込まれ、テンプレート記憶部２０５に予め記憶されている。情報処理装置４は、第１の走行動作を行うことにより移動している被験者が離地動作を行った場合のｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータをテンプレート素材データとして用いて上記実施形態のテンプレート生成処理と同様の処理を実行することにより、第１の走行動作テンプレートを生成する。このような方法により生成された第１の走行動作テンプレートは、第１の走行動作を行うことにより移動している被験者が離地動作を行った場合におけるｙ軸方向における被験者の加速度の典型的な経時推移を示している。また、情報処理装置４は、第２の走行動作を行うことにより移動している被験者が離地動作を行った場合のｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータをテンプレート素材データとして用いて上記実施形態のテンプレート生成処理と同様の処理を実行することにより、第２の走行動作テンプレートを生成する。このような方法により生成された第２の走行動作テンプレートは、第２の走行動作を行うことにより移動している被験者が離地動作を行った場合におけるｙ軸方向における被験者の加速度の典型的な経時推移を示している。

タイミング検出部２０４は、第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、第１の走行動作テンプレートを用いて検出を行う一方、第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、第２の走行動作テンプレートを用いて検出を行う。すなわち、タイミング検出部２０４は、第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、検出対象方向であるｙ軸方向に対応するｙ軸加速度データと、第１の走行動作テンプレートとを動的時間伸縮法を用いて互いに対応付け、第１の走行動作テンプレートが示す被験者が離地動作を行ったタイミングに対応するｙ軸加速度データ中のタイミングを離地タイミングとして検出する。これに対し、タイミング検出部２０４は、第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、検出対象方向であるｙ軸方向に対応するｙ軸加速度データと、第２の走行動作テンプレートとを動的時間伸縮法を用いて互いに対応付け、第２の走行動作テンプレートが示す被験者が離地動作を行ったタイミングに対応するｙ軸加速度データ中のタイミングを離地タイミングとして検出する。このような構成によれば、ユーザの走行動作の種別に応じて適切なテンプレートを用いて離地タイミングの検出を行うことにより、離地タイミングの検出精度を向上させることができる。

なお、本変形例では、第１の検出方法と第２の検出方法との何れにおいても、ｙ軸方向が検出対象方向として設定されるものとして説明したが、これは一例に過ぎない。第１の検出方法と第２の検出方法との何れにおいても、ｚ軸方向を検出対象方向として設定してもよい。このような変形例は、上述した変形例における「ｙ軸方向」を「ｚ軸方向」に置き換えることにより実現できる。

以上、タイミング検出部２０４が第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合と、タイミング検出部２０４が第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合とで、離地タイミングの検出に使用されるテンプレートが互いに異なる一方、検出対象方向は互いに同一である変形例について説明したが、これは一例に過ぎない。タイミング検出部２０４が第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合と、タイミング検出部２０４が第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合とで、検出対象方向が互いに異なる一方、離地タイミングの検出に使用されるテンプレートは互いに同一であるように構成してもよい。

以下、タイミング検出部２０４が、第１の検出方法と第２の検出方法とのうち何れを用いて離地タイミングを検出する場合でも、同一の共通テンプレートを用いて検出を行う変形例について説明する。本変形例では、テンプレート記憶部２０５に、テンプレートとして、走行動作を行うことにより移動している被験者が離地動作を行った場合のｙ軸方向及びｚ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示す共通テンプレートが予め記憶されている。共通テンプレートには、被験者が離地動作を行ったタイミングを示すデータが含まれている。

共通テンプレートは、情報処理装置４によって生成された後、検出装置２に取り込まれ、テンプレート記憶部２０５に予め記憶されている。情報処理装置４は、走行動作を行うことにより移動している被験者が離地動作を行った場合のｙ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータと、走行動作を行うことにより移動している被験者が離地動作を行った場合のｚ軸方向における被験者の加速度の経時推移を示すデータと、をテンプレート素材データとして用いて上記実施形態のテンプレート生成処理と同様の処理を実行することにより、共通テンプレートを生成する。このような方法により生成された共通テンプレートは、走行動作を行うことにより移動している被験者が離地動作を行った場合におけるｙ軸方向及びｚ軸方向における被験者の加速度の典型的な経時推移を示している。

タイミング検出部２０４は、第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、ｙ軸方向を検出対象方向として設定して検出を行う一方、第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、ｚ軸方向を検出対象方向として設定して検出を行う。すなわち、タイミング検出部２０４は、第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、検出対象方向であるｙ軸方向に対応するｙ軸加速度データと、共通テンプレートとを動的時間伸縮法を用いて互いに対応付け、共通テンプレートが示す被験者が離地動作を行ったタイミングに対応するｙ軸加速度データ中のタイミングを離地タイミングとして検出する。これに対し、タイミング検出部２０４は、第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する場合、検出対象方向であるｚ軸方向に対応するｚ軸加速度データと、共通テンプレートとを動的時間伸縮法を用いて互いに対応付け、共通テンプレートが示す被験者が離地動作を行ったタイミングに対応するｚ軸加速度データ中のタイミングを離地タイミングとして検出する。このような構成によれば、ユーザの走行動作の種別に応じて適切な方向を検出対象方向として設定して離地タイミングの検出を行うことにより、離地タイミングの検出精度を向上させることができる。また、このような構成によれば、検出方法毎に異なるテンプレートを記憶する必要がないため、記憶負荷を軽減することができる。さらに、このような構成によれば、検出方法毎に異なるテンプレートを生成する必要がないため、検出装置２の製造コストを低減することができる。

上記実施形態では、タイミング検出部２０４が、走行動作識別部２０２によるユーザの走行動作の識別結果に応じて、第１の検出方法と第２の検出方法とのうちの何れかを用いて離地タイミングを検出するものとして説明したが、これは一例に過ぎない。検出装置２は、ユーザの走行動作が第１の走行動作と第２の走行動作とのうち何れであるかを識別することなく、ユーザの走行動作の種別に応じた検出方法を用いて離地タイミングを検出することができる。

具体的に、以下、タイミング検出部２０４が、第１の検出方法と第２の検出方法との両方を用いて、離地タイミングの候補である２つの候補タイミングを検出し、当該２つの候補タイミングのうち何れかを離地タイミングとして決定する変形例について説明する。

本変形例において、タイミング検出部２０４は、第１の検出方法を用いて、離地タイミングの一の候補である第１候補タイミングを検出する。具体的に、タイミング検出部２０４は、第１の検出方法における検出対象方向であるｙ軸方向に対応するｙ軸加速度データの各サンプリングポイントのデータと、ｙ軸方向に対応するｙ軸テンプレートの各サンプリングポイントのデータと、の間の距離を示す距離行列を作成し、動的時間伸縮法を用い、当該距離行列に応じてｙ軸加速度データとｙ軸テンプレートとの間の対応関係を示す最良経路を求めることにより、ｙ軸加速度データとｙ軸テンプレートとを互いに対応付け、ｙ軸テンプレートが示す被験者が離地動作を行ったタイミングに対応するｙ軸加速度データ中のタイミングを第１候補タイミングとして検出する。さらに、タイミング検出部２０４は、求められた最良経路上にある距離行列の要素の総和を、ｙ軸加速度データとｙ軸テンプレートとの間の類似度を示す指標として取得する。

タイミング検出部２０４は、第２の検出方法を用いて、離地タイミングの他の候補である第２候補タイミングを検出する。具体的に、タイミング検出部２０４は、第２の検出方法における検出対象方向であるｚ軸方向に対応するｚ軸加速度データの各サンプリングポイントのデータと、ｚ軸方向に対応するｚ軸テンプレートの各サンプリングポイントのデータと、の間の距離を示す距離行列を作成し、動的時間伸縮法を用い、当該距離行列に応じてｚ軸加速度データとｚ軸テンプレートとの間の対応関係を示す最良経路を求めることにより、ｚ軸加速度データとｚ軸テンプレートとを互いに対応付け、ｚ軸テンプレートが示す被験者が離地動作を行ったタイミングに対応するｚ軸加速度データ中のタイミングを第２候補タイミングとして検出する。さらに、タイミング検出部２０４は、求められた最良経路上にある距離行列の要素の総和を、ｚ軸加速度データとｚ軸テンプレートとの間の類似度を示す指標として取得する。

タイミング検出部２０４は、検出対象方向に対応する加速度データと検出方向に対応するテンプレートとの間の類似度に応じて、第１の検出方法を用いて検出された第１候補タイミングと、第２の検出方法を用いて検出された第２候補タイミングと、のうち何れかを離地タイミングとして決定する。本変形例では、動的時間伸縮法により求められた検出方向に対応する加速度データと検出方向に対応するテンプレートとの間の対応関係を示す最良経路上の距離行列の要素の総和を、当該加速度データと当該テンプレートとの間の類似度を示す指標として用いる。加速度データとテンプレートとの間の対応関係を示す最良経路上の要素の総和が小さいほど、当該加速度データと当該テンプレートとの間の類似度が高い。

具体的に、タイミング検出部２０４は、ｙ軸加速度データとｙ軸テンプレートとの間の対応関係を示す最良経路上の距離行列の要素の総和が、ｚ軸加速度データとｚ軸テンプレートとの間の対応関係を示す最良経路上の距離行列の要素の総和よりも小さい場合、すなわち、ｙ軸加速度データとｙ軸テンプレートとの類似度が、ｚ軸加速度データとｚ軸テンプレートとの類似度よりも高い場合、第１の検出方法により検出された第１候補タイミングを離地タイミングとして決定する。一方、タイミング検出部２０４は、ｙ軸加速度データとｙ軸テンプレートとの間の対応関係を示す最良経路上の距離行列の要素の総和が、ｚ軸加速度データとｚ軸テンプレートとの間の対応関係を示す最良経路上の距離行列の要素の総和以上である場合、すなわち、ｙ軸加速度データとｙ軸テンプレートとの類似度が、ｚ軸加速度データとｚ軸テンプレートとの類似度以下である場合、第２の検出方法により検出された第２候補タイミングを離地タイミングとして決定する。

ユーザの走行動作が第１の走行動作である場合、ｙ軸加速度データとｙ軸テンプレートとの類似度が、ｚ軸加速度データとｚ軸テンプレートとの類似度よりも高い。従って、ユーザの走行動作が第１の走行動作である場合、タイミング検出部２０４によって、第１の検出方法により検出された第１候補タイミングが離地タイミングとして決定される。換言すれば、ユーザの走行動作が第１の走行動作である場合、タイミング検出部２０４は、第１の検出方法を用いて離地タイミングを検出する。ユーザの走行動作が第２の走行動作である場合、ｚ軸加速度データとｚ軸テンプレートとの類似度が、ｙ軸加速度データとｙ軸テンプレートとの類似度よりも高い。従って、ユーザの走行動作が第２の走行動作である場合、タイミング検出部２０４によって、第２の検出方法により検出された第２候補タイミングが離地タイミングとして決定される。換言すれば、ユーザの走行動作が第２の走行動作である場合、タイミング検出部２０４は、第２の検出方法を用いて離地タイミングを検出する。

以上説明したように、本変形例の構成によれば、ユーザの走行動作が第１の走行動作と第２の走行動作とのうち何れであるかを識別することなく、ユーザの走行動作の種別に応じた適切な検出方法を用いて離地タイミングを検出し、離地タイミングの検出精度を向上させることができる。このような構成によれば、ユーザの走行動作の種別を誤って識別してしまい、誤って識別された走行動作の種別に応じた検出方法を用いて離地タイミングの検出を行うことにより、離地タイミングの検出精度が低下してしまう可能性を低減できる。

なお、本発明に係る各機能を実現するための構成を予め備えた専用の測定装置を本発明に係る測定装置として提供できることはもとより、プログラムの適用により、既存の測定装置を、本発明に係る測定装置として機能させることもできる。すなわち、本発明に係る測定装置の各機能を実現させるためのプログラムを、既存の測定装置を制御するＣＰＵ等のプロセッサが実行できるように適用することで、当該既存の測定装置を本発明に係る測定装置として機能させることができる。

なお、このようなプログラムの適用方法は任意である。プログラムを、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭ、メモリーカード等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納して適用できる。さらに、プログラムを搬送波に重畳し、インターネット等の通信媒体を介して適用することもできる。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（ＢＢＳ：Bulletin Board System）にプログラムを掲示して配信してもよい。そして、このプログラムを起動し、ＯＳ（Operating System）の制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上記の処理を実行できるように構成してもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲とが含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記１）
対象者が移動動作を行うことにより移動しているときの対象者の加速度の経時推移を示す加速度データを取得する加速度データ取得手段と、
前記加速度データが示す検出対象方向における対象者の加速度の経時推移と、被験者が前記移動動作における対象動作を行ったときの被験者の加速度の経時推移を示す基準データと、に応じて、対象者が前記対象動作を行ったときのタイミングである対象タイミングを検出するタイミング検出手段と、
を備え、
前記タイミング検出手段は、
前記移動動作が第１の移動動作である場合、第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
前記移動動作が、前記第１の移動動作と異なる第２の移動動作である場合、前記第１の検出方法と異なる第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
前記タイミング検出手段が前記第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合と、前記タイミング検出手段が前記第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合とで、前記検出対象方向と前記基準データとのうち少なくとも一方が異なる、
ことを特徴とする測定装置。

（付記２）
前記対象動作は、地面から足を離す離地動作又は地面から離れていた足を地面に着地させる着地動作である、
ことを特徴とする付記１に記載の測定装置。

（付記３）
前記基準データは、被験者が前記対象動作を行ったタイミングを示すデータを含み、
前記タイミング検出手段は、
動的時間伸縮法を用いて前記加速度データと前記基準データとを互いに対応付け、
前記基準データが示す被験者が前記対象動作を行ったタイミングに対応する前記加速度データ中のタイミングを前記対象タイミングとして検出する、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の測定装置。

（付記４）
前記タイミング検出手段は、前記動的時間伸縮法を用いて、前記加速度データのうち探索区間に含まれるデータと、前記基準データと、を互いに対応付ける、
ことを特徴とする付記３に記載の測定装置。

（付記５）
前記基準データとして、第１基準データと、該第１基準データと異なる第２基準データと、を記憶する基準データ記憶手段をさらに備え、
前記タイミング検出手段は、
前記第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合、前記第１基準データに応じて前記対象タイミングを検出し、
前記第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合、前記第２基準データに応じて前記対象タイミングを検出する、
ことを特徴とする付記１乃至４の何れか一つに記載の測定装置。

（付記６）
前記加速度データは、対象者の進行方向に対して平行な方向における対象者の加速度の経時推移を示す第１加速度データと、鉛直方向に対して平行な方向における対象者の加速度の経時推移を示す第２加速度データと、を含み、
前記タイミング検出手段は、
前記第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合、前記第１加速度データに応じて前記対象タイミングを検出し、
前記第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合、前記第２加速度データに応じて前記対象タイミングを検出する、
ことを特徴とする付記１乃至５の何れか一つに記載の測定装置。

（付記７）
前記移動動作が、前記第１の移動動作と前記第２の移動動作とのうち何れであるかを識別する識別手段をさらに備え、
前記タイミング検出手段は、
前記移動動作が前記第１の移動動作であると前記識別手段により識別された場合、前記第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
前記移動動作が前記第２の移動動作であると前記識別手段により識別された場合、前記第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する、
ことを特徴とする付記１乃至６の何れか一つに記載の測定装置。

（付記８）
前記識別手段は、基準比率と識別閾値との大小関係に応じて、前記移動動作が前記第１の移動動作と前記第２の移動動作とのうち何れであるかを識別し、
前記基準比率は、鉛直方向に平行な方向における対象者の身体の一部の位置の経時推移において当該身体の一部の位置が極大値になる第１タイミングから当該経時推移において当該第１タイミングの次に当該身体の一部の位置が極大値になる第２タイミングまでの時間に対する、当該第１タイミングから前記対象タイミングまでの時間の比率である、
ことを特徴とする付記７に記載の測定装置。

（付記９）
前記タイミング検出手段は、
前記第１の検出方法を用いて第１候補タイミングを検出し、
前記第２の検出方法を用いて第２候補タイミングを検出し、
前記移動動作が前記第１の移動動作である場合、前記第１候補タイミングを前記対象タイミングとして決定し、
前記移動動作が前記第２の移動動作である場合、前記第２候補タイミングを前記対象タイミングとして決定する、
ことを特徴とする付記１乃至６の何れか一つに記載の測定装置。

（付記１０）
前記タイミング検出手段により検出された前記対象タイミングに応じて、前記移動動作の特徴を示す移動動作情報を取得する移動動作情報取得手段と、
前記移動動作情報取得手段により取得された前記移動動作情報を出力する移動動作情報出力手段と、
をさらに備える、
ことを特徴とする付記１乃至９の何れか一つに記載の測定装置。

（付記１１）
対象者が移動動作を行うことにより移動しているときの対象者の加速度の経時推移を示す加速度データを取得する加速度データ取得ステップと、
前記加速度データが示す検出対象方向における対象者の加速度の経時推移と、被験者が前記移動動作における対象動作を行ったときの被験者の加速度の経時推移を示す基準データと、に応じて、対象者が前記対象動作を行ったときのタイミングである対象タイミングを検出するタイミング検出ステップと、
を含み、
前記タイミング検出ステップでは、
前記移動動作が第１の移動動作である場合、第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
前記移動動作が、前記第１の移動動作と異なる第２の移動動作である場合、前記第１の検出方法と異なる第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
前記タイミング検出ステップで前記第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合と、前記タイミング検出ステップで前記第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合とで、前記検出対象方向と前記基準データとのうち少なくとも一方が異なる、
ことを特徴とする測定方法。

（付記１２）
コンピュータを、
対象者が移動動作を行うことにより移動しているときの対象者の加速度の経時推移を示す加速度データを取得する加速度データ取得手段、
前記加速度データが示す検出対象方向における対象者の加速度の経時推移と、被験者が前記移動動作における対象動作を行ったときの被験者の加速度の経時推移を示す基準データと、に応じて、対象者が前記対象動作を行ったときのタイミングである対象タイミングを検出するタイミング検出手段、
として機能させ、
前記タイミング検出手段は、
前記移動動作が第１の移動動作である場合、第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
前記移動動作が、前記第１の移動動作と異なる第２の移動動作である場合、前記第１の検出方法と異なる第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
前記タイミング検出手段が前記第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合と、前記タイミング検出手段が前記第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合とで、前記検出対象方向と前記基準データとのうち少なくとも一方が異なる、
ことを特徴とするプログラム。

１・・・測定システム、２・・・検出装置、３・・・端末装置、４・・・情報処理装置、２０・・・本体部、２１・・・ベルト部、２２，３０，４０・・・ＣＰＵ、２３，３１，４１・・・ＲＯＭ、２４，３２，４２・・・ＲＡＭ、２５，３３，４３・・・通信部、２６，３４，４４・・・操作部、２７・・・計時部、２８・・・センサ部、２８ａ・・・加速度センサ、２８ｂ・・・角速度センサ、２９，３６，４６・・・システムバス、３５，４５・・・表示部、２００・・・加速度データ取得部、２０１・・・加速度データ記憶部、２０２・・・走行動作識別部、２０３・・・推定器記憶部、２０４・・・タイミング検出部、２０５・・・テンプレート記憶部、２０６・・・プレフィルタ記憶部、２０７・・・離地タイミング情報記憶部、２０８・・・走行動作情報取得部、２０９・・・走行動作情報出力部、３００・・・走行動作情報受信部、３０１・・・走行動作情報提示部、Ａ１・・・ｙ軸テンプレート、Ａ２・・・ｙ軸加速度データ、Ａ３・・・累積コストマップ、Ａ４・・・最良経路、Ｄ１・・・第１極大値タイミングから第２極大値タイミングまでの時間、Ｄ２・・・第１極大値タイミングから離地タイミングまでの時間、Ｇ・・・鉛直方向、Ｋ・・・ユーザの進行方向、Ｔ１・・・第１極大値タイミング、Ｔ２・・・第２極大値タイミング、Ｔａ・・・被験者が離地動作を行ったタイミング、Ｔｂ・・・ｙ軸加速度データの時間軸上のタイミング、Ｔｓ・・・離地タイミング

Claims (12)

1. 対象者が移動動作を行うことにより移動しているときの対象者の加速度の経時推移を示す加速度データを取得する加速度データ取得手段と、
   前記加速度データが示す検出対象方向における対象者の加速度の経時推移と、被験者が前記移動動作における対象動作を行ったときの被験者の加速度の経時推移を示す基準データと、に応じて、対象者が前記対象動作を行ったときのタイミングである対象タイミングを検出するタイミング検出手段と、
   を備え、
   前記タイミング検出手段は、
   前記移動動作が第１の移動動作である場合、第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
   前記移動動作が、前記第１の移動動作と異なる第２の移動動作である場合、前記第１の検出方法と異なる第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
   前記タイミング検出手段が前記第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合と、前記タイミング検出手段が前記第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合とで、前記検出対象方向と前記基準データとのうち少なくとも一方が異なる、
   ことを特徴とする測定装置。
2. 前記対象動作は、地面から足を離す離地動作又は地面から離れていた足を地面に着地させる着地動作である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
3. 前記基準データは、被験者が前記対象動作を行ったタイミングを示すデータを含み、
   前記タイミング検出手段は、
   動的時間伸縮法を用いて前記加速度データと前記基準データとを互いに対応付け、
   前記基準データが示す被験者が前記対象動作を行ったタイミングに対応する前記加速度データ中のタイミングを前記対象タイミングとして検出する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の測定装置。
4. 前記タイミング検出手段は、前記動的時間伸縮法を用いて、前記加速度データのうち探索区間に含まれるデータと、前記基準データと、を互いに対応付ける、
   ことを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
5. 前記基準データとして、第１基準データと、該第１基準データと異なる第２基準データと、を記憶する基準データ記憶手段をさらに備え、
   前記タイミング検出手段は、
   前記第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合、前記第１基準データに応じて前記対象タイミングを検出し、
   前記第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合、前記第２基準データに応じて前記対象タイミングを検出する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の測定装置。
6. 前記加速度データは、対象者の進行方向に対して平行な方向における対象者の加速度の経時推移を示す第１加速度データと、鉛直方向に対して平行な方向における対象者の加速度の経時推移を示す第２加速度データと、を含み、
   前記タイミング検出手段は、
   前記第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合、前記第１加速度データに応じて前記対象タイミングを検出し、
   前記第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合、前記第２加速度データに応じて前記対象タイミングを検出する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の測定装置。
7. 前記移動動作が、前記第１の移動動作と前記第２の移動動作とのうち何れであるかを識別する識別手段をさらに備え、
   前記タイミング検出手段は、
   前記移動動作が前記第１の移動動作であると前記識別手段により識別された場合、前記第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
   前記移動動作が前記第２の移動動作であると前記識別手段により識別された場合、前記第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の測定装置。
8. 前記識別手段は、基準比率と識別閾値との大小関係に応じて、前記移動動作が前記第１の移動動作と前記第２の移動動作とのうち何れであるかを識別し、
   前記基準比率は、鉛直方向に平行な方向における対象者の身体の一部の位置の経時推移において当該身体の一部の位置が極大値になる第１タイミングから当該経時推移において当該第１タイミングの次に当該身体の一部の位置が極大値になる第２タイミングまでの時間に対する、当該第１タイミングから前記対象タイミングまでの時間の比率である、
   ことを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
9. 前記タイミング検出手段は、
   前記第１の検出方法を用いて第１候補タイミングを検出し、
   前記第２の検出方法を用いて第２候補タイミングを検出し、
   前記移動動作が前記第１の移動動作である場合、前記第１候補タイミングを前記対象タイミングとして決定し、
   前記移動動作が前記第２の移動動作である場合、前記第２候補タイミングを前記対象タイミングとして決定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の測定装置。
10. 前記タイミング検出手段により検出された前記対象タイミングに応じて、前記移動動作の特徴を示す移動動作情報を取得する移動動作情報取得手段と、
    前記移動動作情報取得手段により取得された前記移動動作情報を出力する移動動作情報出力手段と、
    をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の測定装置。
11. 対象者が移動動作を行うことにより移動しているときの対象者の加速度の経時推移を示す加速度データを取得する加速度データ取得ステップと、
    前記加速度データが示す検出対象方向における対象者の加速度の経時推移と、被験者が前記移動動作における対象動作を行ったときの被験者の加速度の経時推移を示す基準データと、に応じて、対象者が前記対象動作を行ったときのタイミングである対象タイミングを検出するタイミング検出ステップと、
    を含み、
    前記タイミング検出ステップでは、
    前記移動動作が第１の移動動作である場合、第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
    前記移動動作が、前記第１の移動動作と異なる第２の移動動作である場合、前記第１の検出方法と異なる第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
    前記タイミング検出ステップで前記第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合と、前記タイミング検出ステップで前記第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合とで、前記検出対象方向と前記基準データとのうち少なくとも一方が異なる、
    ことを特徴とする測定方法。
12. コンピュータを、
    対象者が移動動作を行うことにより移動しているときの対象者の加速度の経時推移を示す加速度データを取得する加速度データ取得手段、
    前記加速度データが示す検出対象方向における対象者の加速度の経時推移と、被験者が前記移動動作における対象動作を行ったときの被験者の加速度の経時推移を示す基準データと、に応じて、対象者が前記対象動作を行ったときのタイミングである対象タイミングを検出するタイミング検出手段、
    として機能させ、
    前記タイミング検出手段は、
    前記移動動作が第１の移動動作である場合、第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
    前記移動動作が、前記第１の移動動作と異なる第２の移動動作である場合、前記第１の検出方法と異なる第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出し、
    前記タイミング検出手段が前記第１の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合と、前記タイミング検出手段が前記第２の検出方法を用いて前記対象タイミングを検出する場合とで、前記検出対象方向と前記基準データとのうち少なくとも一方が異なる、
    ことを特徴とするプログラム。

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