JPWO2017065087A1 - 歩行状態検出装置及び歩行状態検出プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態に係る歩行状態検出装置1の概要図である。上述したように歩行状態検出装置1は、ヘッドホン型のウェアラブルデバイスであり、ヘッドホンに本実施形態の歩行状態検出装置1が内蔵されている。使用者Uは、図1に示す歩行状態検出装置1を頭部に装着して使用する。歩行状態検出装置1は、使用者Uの頭部に装着された状態で、使用者Uの立脚期間(脚が地面に着地している期間)又は遊脚期間(脚が地面から離れている期間)を検出する。
図2は、実施形態に係る歩行状態検出装置1が備えるメモリ素子やCPU等により実現される機能構成図である。歩行状態検出装置1は、二乗和算出部101、状態判定部102、検出部103、期間算出部104を有する。図2に示す実施形態に係る歩行状態検出装置1が有する機能は、ハードウェアにより実現されてもよいし、歩行状態検出プログラムをCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサで実行することにより実現されてもよい。当該歩行状態検出プログラムが、本発明の歩行状態検出プログラムに対応した実施形態である。
w=(x2+y2+z2)1/2・・・(1)
x:X軸の加速度
y:Y軸の加速度
z:Z軸の加速度
w:二乗和平方根
所定値A,Bは、実施に歩行および走行中に検出された極大値を基に事前に決定する。
図5において、実線はX軸、Y軸及びZ軸夫々の加速度の二乗和平方根のデータを示し、一点鎖線は1Gを示し、二点鎖線はX方向の加速度を示す。
さらに、検出部103は、加速度センサ2から入力されるX軸の加速度(左右加速度)が上昇傾向から下降傾向に切り替わる上弦ピーク(図5の[3])を検出できない場合、二乗和算出部101から入力される加速度(3軸合成値)が下降傾向かつ1G(Gは重力加速度)となる時点(図5の[2])を検出し、蹴上時とする。なお、実測により、この時点(図5の[2])が蹴上時となることが確認されている。
歩行時には、左右の脚の立脚期間と遊脚期間が交互に発生せずにズレが生じる(両脚が地面についている期間が存在する)。このため図6に示すように、本実施形態では、歩行時においては、二乗和算出部101から入力される加速度(3軸合成値)が上昇傾向から下降傾向に切り替わる2番目の上弦ピーク(2ndトップピーク :図6の[1])を検出し、2番目の上弦ピークとなる時点(図6の[1])を反対側の脚(図6では、右脚)の着地時ポイント(着地ポイント)としている。
図7は、実施形態に係る歩行状態検出装置1の動作を説明するフローチャートである。以下、図1〜図7を参照して、実施形態に係る歩行状態検出装置1の動作について説明する。
なお、本発明は上述した実施形態には限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
2 加速度センサ
101 二乗和算出部
102 状態判定部
103 検出部
104 期間算出部
Claims (10)
- 加速度に基づいて使用者の歩行状態を検出する歩行状態検出装置であって、
前記使用者の脚が蹴り上げられる蹴上時及び前記使用者の脚が着地する着地時を検出する検出部と、
前記検出部で検出される前記蹴上時及び前記着地時に基づいて、前記使用者の立脚期間又は遊脚期間を算出する期間算出部とを有し、
前記検出部は、前記加速度が上昇傾向から下降傾向に切り替わる初めの上弦ピークを検出し、前記上弦ピークとなる時点を前記蹴上時とする歩行状態検出装置。 - 前記検出部は、前記加速度が下降傾向から上昇傾向に切り替わる初めの下弦ピークを検出し、前記下弦ピークとなる時点を前記着地時とする請求項1に記載の歩行状態検出装置。
- 加速度に基づいて使用者の歩行状態を検出する歩行状態検出装置であって、
前記使用者の脚が蹴り上げられる蹴上時及び前記使用者の脚が着地する着地時を検出する検出部と、
前記検出部で検出される前記蹴上時及び前記着地時に基づいて、前記使用者の立脚期間又は遊脚期間を算出する期間算出部とを有し、
前記検出部は、前記加速度が上昇傾向から下降傾向に切り替わる初めの上弦ピークを検出し、上弦ピークをなる時点を前記着地時とする歩行状態検出装置。 - 前記検出部は、前記加速度が下降傾向かつ1G(Gは重力加速度)となる時点を前記蹴上時とする請求項3に記載の歩行状態検出装置。
- 前記検出部に入力される前記加速度は、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸からなる3軸方向の加速度の二乗和である請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の歩行状態検出装置。
- 前記期間算出部は、前記着地時から前記蹴上時までを前記立脚期間、前記蹴上時から前記着地時までを前記遊脚期間として算出する請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の歩行状態検出装置。
- 前記使用者が歩行状態であるか走行状態であるかを判定する状態判定部を有し、
前記検出部は、前記蹴上時及び前記着地時の検出パターンを複数有し、前記状態判定部での判定結果に応じて前記検出パターンを変更する請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の歩行状態検出装置。 - 前記加速度を計測する加速度センサを有する請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の歩行状態検出装置。
- 加速度に基づいて使用者の歩行状態を検出する歩行状態検出プログラムであって、
前記使用者の脚が蹴り上げられる蹴上時及び前記使用者の脚が着地する着地時を検出する工程と、
前記検出部で検出される前記蹴上時及び前記着地時に基づいて、前記使用者の立脚期間及び遊脚期間を算出する工程とをコンピュータに実行させ、
前記蹴上時を検出する工程では、前記加速度が上昇傾向から下降傾向に切り替わる初めの上弦ピークを検出し、前記上弦ピークとなる時点を前記蹴上時とする歩行状態検出プログラム。 - 加速度に基づいて使用者の歩行状態を検出する歩行状態検出プログラムであって、
前記使用者の脚が蹴り上げられる蹴上時及び前記使用者の脚が着地する着地時を検出する工程と、
前記検出部で検出される前記蹴上時及び前記着地時に基づいて、前記使用者の立脚期間又は遊脚期間を算出する工程とをコンピュータに実行させ、
前記着地時を検出する工程では、前記加速度が上昇傾向から下降傾向に切り替わる初めの上弦ピークを検出し、上弦ピークをなる時点を前記着地時とする歩行状態検出プログラム。
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