JP6299147B2 - 歩行特徴の表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、歩行特徴の表示方法に関する。

歩き方の足底の圧力分布を計測し、歩き方の特徴を表示する方法が提案されている。
例えば、歩容の左右バランスを判別できるようにするために、靴内に設けた圧力センサを使用して足裏の圧力分布を測定し、その測定結果を、足裏の画像において圧力の測定箇所に表示したマークの色で表す方法がある（特許文献１）。

しかしながら、この方法では歩き方の左右のバランスがわかるのみで、歩き方の総合的な特徴はわからない。

また、被験者の歩行時の足底の圧力の分布を計測し、足角、同時設置時間、重心位置等の歩行パラメータを算出し、算出した歩行パラメータを標準パラメータと対比し、その差から、内股の程度、重心の位置などに関して被験者の歩行状態を特定し、その特定された歩行状態とそれに応じたアドバイスをディスプレイに表示することが提案されている。この場合、ディスプレイには、「内股」等の歩行状態を表す文言と、「足を外側に向けて歩く」等の短文のアドバイスと、内股を表す挿絵とが表示される（特許文献２）。

しかしながら、この方法で特定される歩行状態は、任意に定められた歩行特徴であり、類型化された歩行特徴ではない。また、特定された歩行状態やアドバイスが簡単な文言と挿絵で表示されるにすぎないため、実際の歩行特徴がわかりにくい。

特開2009-106375号公報 特開2006-218202号公報

上述の先行技術に対し、本発明の課題は、歩行特徴の典型的評価軸を用いて被験者の歩行特徴を端的に評価し、その評価結果をわかりやすく表示することに関する。

本発明者は、歩容に影響を及ぼす種々の歩行パラメータを主成分分析することにより得られる複数の主成分が、典型的な歩行特徴の評価軸として使用できること、任意の被験者の歩行パラメータから上述の評価軸における評価値を算出し、その算出した評価値を複数段階で評価した場合の評価段階に基づいて足跡画像の動画を形成し、その動画をディスプレイに表示すると、被験者が、典型的な歩行特徴をどの程度有しているかが極めてわかりやすくなることを見出し、被験者の歩行特徴をかかる動画で表示する本発明を完成させた。

即ち、本発明は、被験者の歩行跡を計測し、
計測した歩行跡を用いて該被験者の歩行特徴を複数段階に評価し、
その評価段階に基づいて足跡画像の動画を作製し、その動画をディスプレイに表示する歩行特徴の表示方法を提供する。

特に、本発明は、歩行跡計測で得られる歩行因子を含む歩行パラメータを複数の被験者から取得し、その歩行パラメータを標準化して主成分分析することにより得られる複数の主成分を歩行特徴の評価軸として取得し、
任意の被験者の歩行跡から歩行因子を計測し、その歩行因子を含む歩行パラメータを用いて、該被験者の前記評価軸における歩行特徴を複数段階に評価し、
その評価段階に基づいて足跡画像の動画を作製し、その動画をディスプレイに表示する歩行特徴の表示方法を提供する。

本発明によれば、被験者の歩行特徴を複数段階に評価し、その評価段階に基づいて形成した足跡画像の動画を表示するので、被験者の歩行特徴を極めてわかりやすく表示することができる。

特に、本発明において、歩行跡から計測される歩行因子をはじめとして、歩容に影響を及ぼす種々の歩行パラメータを主成分分析することにより得られる複数の主成分を歩行特徴の評価軸とし、その歩行特徴に対応した表示をする場合には、被験者の歩行特徴を、複数の典型的な歩行特徴の視点から容易に理解することができる。

図１は、本発明の方法で表示する動画の形成工程の説明図である。 図２は、シート式圧力センサで検出される歩行時の圧力分布と歩行因子の説明図である。 図３は、動画の作製で使用する単位画像の例である。 図４は、直進度が「真直ぐ」でがに股内股度が「がに股」の場合の単位画像である。 図５は、直進度が「右にずれる」でがに股内股度が「がに股」の場合の単位画像である。 図６は、小股度が大股、二直線度が普通、直進度が真直ぐの場合に画面上に配置される足跡画像の説明図である。 図７は、歩行特徴を表示する画面の構成例である。 図８は、歩行特徴を表示する画面の構成例である。

以下、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は、同一又は同等の構成要素を表している。

１．概要
図１は、本発明の方法で表示する動画の形成工程の一実施形態の説明図である。

本実施形態では、予め、歩行特徴の評価軸として、複数の被験者の歩行パラメータを主成分分析することにより得られる複数の主成分を取得しておく。

次に、任意の被験者の歩行パラメータから上述の主成分の主成分得点を算出する。この主成分得点は、歩行特徴の評価軸における評価値となる。本実施形態では、この評価値を複数段階で評価する。そして複数の評価軸における評価段階に基づいて足跡画像の動画を形成し、これをディスプレイに表示する。

２．評価軸
本実施形態で使用する歩行特徴の評価軸は、複数の被験者の歩行パラメータを主成分分析することにより得られる複数の主成分である。

この歩行パラメータには、少なくとも歩行跡を計測して得られる歩行因子を使用し、さらに歩行特徴に影響を及ぼす、歩行因子以外のパラメータもあわせて使用することができる。

2-1 歩行跡から計測される歩行因子
歩行跡を計測して得られる、すなわち歩行跡から計測される歩行因子としては、歩行跡の所定部分の距離もしくは角度の計測データ、所定区間の歩行に要した時間の計測データ、又はこれらの計測データから算出されるものをあげることができる。

より具体的には、例えば、シート式圧力センサで計測することのできる歩幅、歩隔、歩行速度、ストライド長、ストライド時間、ケーデンス、つま先角、歩行角度、立脚期割合、遊脚期割合、両脚支持期割合、左右差立脚期割合、左右差歩行角度、左右差つま先角、左右差歩隔、歩行比等をあげることができる。ここで、シート式圧力センサとしては、歩行により歩行面が受ける足圧の分布画像や、足圧の２次元データを出力することのできるものを使用することができ、例えば、アニマ株式会社製シート式下肢加重計シリーズウォークＷａｙ、ＡＭＴＩ社製床反発力計等をあげることができる。

本発明では歩行因子をモーションキャプチャシステムで計測してもよい。具体的には、複数のビデオカメラを使用する３次元動作解析システム（インターリハ株式会社製３次元動作分析装置ＶＩＣＯＮ、ＶＩＣＯＮ ＭＸシステム、ＶＩＣＯＮ ＮＥＸＳＵＳ）等を使用することができる。この他、足の裏にインクをつけて歩行することにより形成された足跡の距離や角度を測定することにより歩行因子を計測してもよい。

なお、上述の歩行因子のうち、歩幅は、図２に示すように、左右一方の踵接地から、もう一方の側の踵が再び接地するまでの距離である。軸足になっている足の左右で歩幅の左右を定める。また、歩幅は、身長で除して基準化した値を用いることが好ましい。

歩隔は、図２に示すように、左右一方の踵接地から、左右他方の踵接地までの水平方向の距離であり、軸足になっている足の左右で歩隔の左右を定める。また、歩隔は、身長で除して基準化した値を用いることが好ましい。

左右差歩隔は、左右一方の足を軸足として他方の足を踏み出したときの歩隔と、軸足が左右逆の場合の歩隔との差であり、左右差歩隔は、身長で除することにより基準化したものを使用することが好ましい。

ストライド長は、左右一方の踵接地から、その一方の踵が再び接地するまでの距離であり、ストライド時間は、左右一方の踵接地から、その一方の踵が再び接地するまでの時間である。ストライド長は、身長で除することにより基準化したものを使用することが好ましい。

歩行角度は、図２に示すように、左右一方の踵から他方の踵を結んだ直線が進行方向となす角度（°）である。なお、軸足として地面に着いている足の左右で歩行角度の左右を定めるものとする。例えば、軸足を右足として、左足を踏み出して接地した場合、地面についたままの右足の踵と接地したときの左足の踵とを結んだ直線と進行方向とがなす角度を右歩行角度とする。

左右差歩行角度は、左右の歩行角度の差である。

ケーデンスは、左右一方の踵接地から左右同じ側の踵が再び接地するまでの時間から算出した１分間当たりの歩数である。

つま先角は、図２に示すように、踵とつま先を結ぶ直線が、進行方向となす角度（°）であり、外側がプラスで内側がマイナスである。

左右差つま先角は左右のつま先角の差である。

立脚期割合は、立脚期時間の１歩行周期に対する割合であり、立脚期時間は、左右一方の踵接地から、その一方の足が地面から離れるまでの時間である。

左右差立脚期割合は、左右の立脚期割合の差である。

遊脚期割合は、遊脚期の１歩行周期に対する割合であり、遊脚期は、左右一方の足が地面から離れてから、その一方の足の踵が接地するまでの時間である。

両脚支持期割合は、左右両方の足が地面に接地している両脚支持期時間の１歩行周期に対する割合である。したがって、走行行為ではゼロとなる。両脚支持期割合は、通常の歩行行為では約２０％となるが、加齢に応じて長くなる。したがって、歩行年齢を評価する上で重要なパラメータとなる。

歩行比は、歩幅（ｍ）をケーデンス（歩数／分）で除した値である。歩行比は歩行の効率を示し、成人の場合0.006に近づき、幼児や高齢者は低い値となる。

2-2 歩行因子以外の歩行パラメータ
本発明では、歩行因子以外の歩行パラメータとして、歩容に影響を及ぼす種々のパラメータを使用することができる。このようなパラメータとしては、例えば、年齢、ＢＭＩ、性別等をあげることができる。

2-3 評価軸の算出
複数の被験者から取得した上述の歩行パラメータを主成分分析することにより得られる複数の主成分、好ましくは第１主成分から第６主成分までを、本実施形態では歩行特徴の評価軸とする。

この評価軸を上述の歩行パラメータから算出する場合、歩行パラメータには歩容に影響を及ぼす種々のデータが含まれるために単位の異なる複数種のデータが含まれる。そこで、まず、複数の被験者から取得した個々の歩行パラメータを、次式により、平均０、分散１に標準化した歩行パラメータ（Ｚ得点）とする。

標準化した歩行パラメータ＝[歩行パラメータ]−[全被験者における歩行パラメータの平均値]／[全被験者における各歩行パラメータの標準偏差]

次に、標準化した歩行パラメータを主成分分析することにより第１主成分から複数個の主成分、好ましくは第１主成分から第６主成分までを得る。なお、歩行因子として左右差に関する情報が得られない場合には、第１主成分から第３主成分および第５主成分のみを使用してもよい。

より具体的には、例えば、複数の被験者を、歩行時に痛みがない自力で歩行可能な２０歳から８９歳の男女３５７名（男性８５名、女性２７２名）とし、各被験者から表１に示した歩行パラメータを取得し、それを標準化し、主成分分析することにより、第１主成分から第６主成分までの各主成分について表１に示した主成分得点係数が算出された。各主成分は、こうして算出される主成分得点係数と、それに対応する、標準化した歩行パラメータとを掛け合わせ、それを全ての歩行パラメータについて足し合わせたものである。

表１に示された、各主成分を構成する主成分得点係数が、第１主成分は、歩幅の絶対値が大きいため、大股又は小股の程度を表す「大股−小股」の評価軸となり、第２主成分は、歩隔の絶対値が大きいため、歩隔が狭いことにより歩行跡が一直線状になるか、又は歩隔が広いことにより歩行跡が二直線上になるかを表す「一直線−二直線」の評価軸となり、第３主成分は、ケーデンスの絶対値が大きいため、歩行ピッチの速さを表す「ハイテンポ−ローテンポ」の評価軸となり、第４主成分は、左右差歩行角度と左右差歩隔の絶対値が大きいため、歩行方向が左右いずれかにずれていく程度を表す「左向き−右向き」の評価軸となり、第５主成分は、つま先角の絶対値が大きいため、内股又はがに股の程度を表す「内股−がに股」の評価軸となり、第６主成分は、左右差立脚期と左右差両脚支持期の絶対値が大きいため、歩行時の荷重が左右いずれの足に偏っているかを表す「左脚負担−右脚負担」の評価軸として使用できることを本発明者は見出した。

小股で歩行速度が遅いという歩容（第１主成分、第３主成分）、歩隔が広く、歩行跡が二直線上になるという歩容（第２主成分）、がに股又は内股であるという歩容（第５主成分）、左向き又は右向きのいずれかの方向に拠れて歩くという歩容（第４主成分）、左右いずれの脚に負担が偏るという歩容（第６主成分）は、それぞれ、老齢者の典型的な歩容であると言われているので、上述の第１主成分から第６主成分からなる評価軸は、一般的に認められている典型的な歩容の評価軸とも整合する。

すなわち、大股か小股かという小股度と歩行ピッチの速さとに依存する歩行速度の評価軸、足跡が一直線か二直線かという二直線度の評価軸、つま先の向きが真直ぐかあるいはがに股と内股との何れかの傾向にあるかのがに股内股度の評価軸、左右いずれかにずれていくという直進度の評価軸、左右の何れかに荷重が偏っている程度の荷重偏差軸を用いて評価するのが、一般的に認められている評価軸と合致しているので好ましい。

これらの中で、小股度、二直線度、がに股内股度の評価軸は、被験者の歩容の特徴を画面上でわかりやすく表示することができ、また、被験者自身が意識して改善するのが容易であることから、画面表示に用いるのに好ましい。

なお、上述した主成分分析から求める歩行特徴の評価軸は、既に算出されたものがあれば、それを使用してもよく、独自に算出したものを使用してもよく、新たに被験者の歩行パラメータを取得することで評価軸を随時更新し、更新した評価軸を使用してもよい。

３．被験者の歩行特徴の評価
任意の被験者の歩行パラメータを取得し、その歩行パラメータに基づき、上述の評価軸における被験者の歩行特徴を評価する。

より具体的には、被験者の歩行跡から歩行因子を計測し、また、問診などにより被験者の年齢、ＢＭＩ、性別等のデータを得ることで、被験者の歩行パラメータを取得する。そして、歩行パラメータを標準化し、歩行特徴の評価軸として使用する複数の主成分の主成分得点を算出する。こうして算出された主成分得点は、被験者の歩行特徴の各評価軸における評価値であり、典型的な歩行特徴をどの程度備えているかを表す指標となる。

４．歩行特徴の表示
上述のように算出された被験者の歩行特徴の各評価軸における評価値（主成分得点）を、そのまま被験者の歩行特徴の指標として表示することもできるが、本発明では、評価値を複数段階に評価し、それぞれの評価軸における評価段階を統合したものとして、足跡画像の動画を形成し、これをディスプレイに表示する。この動画の表示画面には、被験者の歩行特徴の各評価軸における評価値、又はそれを複数段階に評価した場合の評価段階を表す文字、マーク、ボタン等を表示してもよい。

4-1 複数段階評価
歩行特徴の評価値（主成分得点）を複数段階に評価することに関し、例えば、第１主成分の大股か小股かという小股度を表す「大股−小股」軸については、「大股」、「小股」、それらの中間の「普通」の３段階で評価することができる。

歩行特徴の評価値を３段階に区分する具体的な手法としては、例えば、次のように平均値０に対して標準偏差１より小さい場合には大股、平均値０に対して標準偏差１よりも大きい場合には小股、それらの間にあると普通とする。
大股： ［第１主成分の主成分得点」＜−１、
普通： −１≦［第１主成分の主成分得点」≦１、
小股： １＜［第１主成分の主成分得点」

二直線度の評価軸である第２主成分の「一直線−二直線」軸、歩行ピッチの速さを示す第３主成分の「ハイテンポ−ローテンポ」軸、直進度の評価軸である第４主成分の「左向き−右向き」軸、がに股内股度の評価軸である第５主成分の「内股−がに股」軸、荷重偏差軸を示す第６主成分の「左足負担−右足負担」軸も、同様にしてそれぞれ３段階に表すことができる。２段階に表すときも、平均値あるいは中央値そのほか２段階に区分するのに適した値を用いて、その上下で区分して表す。これら以外の段階に区分するときも、統計的に各段階が同等の標本数となるように、あるいは違いが明らかとなる値によって区分して表すことができる。

歩行特徴の評価は、上記のような主成分分析の主成分得点によらず、直接歩行跡の計測値から求めることもできる。例えば、小股度は平均歩幅の計測値から、二直線度は平均歩隔の計測値から求めることができる。

多段階に表すほど、歩行特徴の評価値は各評価軸において高精度に表されることになるが、歩行特徴を表す足跡画像の動画において、その動きの要素の特徴を多段階で表しても、段階ごとの違いを動画の観察で認識することは困難である。さらに、複数の評価軸を使用する場合に、各評価軸において複数段階評価の段階数を増やすと、評価軸ごとの段階評価の結果を統合したトータルでの歩容の種類が莫大となり、なおさら、多段に段階評価された歩行特徴の組み合わせと、動画の観察により実際に見分けることのできる歩行特徴の違いとが一致しにくくなる。そこで、評価の段階の違いと、動画の観察により実際に見分けられる歩行特徴の違いを一致させる点から、評価軸ごとの評価の段階数は、５段階以下２段階以上が好ましく、「ハイテンポ−ローテンポ」軸、「左向き−右向き」軸、「内股−がに股」軸、「左足負担−右足負担」軸については３段階がより好ましく、「一直線−二直線」軸については２段階がより好ましい。

4-2 足跡画像の動画
本発明では、被験者の歩行特徴の各評価軸における評価値を複数段階に評価した後、各評価軸における評価結果を統合して足跡画像の動画を作製する。この動画を足跡画像のアニメ画像とすることにより、歩行特徴をわかりやすく表示することができる。したがって「小股」で「ローテンポ」で「二直線」という、一般的な加齢に伴う歩行特徴や老年障害リスクを生じさせる歩行特徴が発見されやすくなり、それに対する対処方法も講じやすくなる。

動画の作成方法について具体的に説明する。なお、ここでは、小股度は大股、普通、小股の３段階、二直線度は一直線、二直線の２段階、がに股内股度はがに股、普通、内股の３段階、左右いずれかにずれていくという直進度は右向、真直ぐ、左向の３段階、歩行ピッチはハイテンポ、ローテンポの２段階とした場合について説明する。

動画は、図３に示す６種類の単位画像を、次の要領で、画面上に順次配置する、すなわち画像メモリに順次書き込むことで実現する。

まず、６種類の単位画像から、歩行直進度およびがに股内股度に応じて右足画像および左足画像を選び、右足画像、左足画像の順に画面上に配置する。単位画像は表２に従って選ばれる。

例えば、直進度が「真直ぐ」でがに股内股度が「がに股」の場合は、図４に示すように、右足画像として「右向」の画像を、左足画像として「左向」の画像を選択する。直進度が「右にずれる」でがに股内股度が「がに股」の場合は、図５に示すように、右足画像として「右向」を左足画像として「真直ぐ」を選択する。

このように、歩行特徴の段階評価に対応したアニメ画像を使用することで、数字で示したり、実際の歩容を表示したりするよりもわかりやすくなる。

次に、画像の配置を小股度、二直線度、直進度に応じて、表３より選択する。

まず、小股度に応じて、進行方向座標を選択する。座標上で足跡画像が取り得る範囲や、大股、普通、小股のそれぞれの座標上での歩幅は適宜設定することができるが、ここでは、座標上で足跡画像が取り得る範囲を０から１３０までとし、座標上での大股の歩幅を３０、普通の歩幅を２０、小股を１２とした。そのため、例えば、大股の場合は５歩分を表示できることになる。

次に、直進度と二直線度により、足跡画像の左右座標を選択し、選択した座標を用いて右足画像と左脚画像を、右１、左１、右２、左２・・・の順に順次画面上に配置する。図６に小股度が大股、二直線度が一直線、直進度が真直ぐの場合を示す。同図に示すように、「大股」の場合は画面上に右３までの５歩が配置される。同様に、小股度が「普通」の場合は右４までの７歩、小股の場合は右６までに１１歩が画面上に配置される。なお、二直線度が「一直線」といっても、現実には若干の歩隔がある。また、厳密に一直線上に左右の足跡を表示すると不自然になる。そこで、二直線度が「一直線」の場合も、同図に示すように現実に合致しかつ表示が不自然にならないように、幅の狭い平行な二直線上に左右の足跡を表示するのが好ましい。

このとき、単位画像を画面上に配置する時間の間隔を変えることでハイテンポとローテンポを表現する。例えば、ハイテンポの場合は、書き込みの間隔の時間を３００ｍ秒、ローテンポの場合は６００ｍ秒とする。

座標上で足跡画像が取り得る範囲を上限として所定の歩幅で単位画像を配置し終えたら、所定時間、具体的には５００ｍ秒〜１秒程度の時間経過後に全ての単位画像を消去する。その後、動画を再生させる入力信号に応じて、単位画像の書き込みを最初から繰り返す。

なお、足裏に係る荷重は、足跡画像における個々の足跡の足指の付け根付近及びかかと付近を、荷重状況に応じて、その周囲と異なる色で表示することで表すことができる。

足跡画像の動画をディスプレイに表示するに際しては、動画を観察する者が被験者の歩行特徴を容易に認識できるように、被験者の歩行特徴を強調することが好ましい。そこで、動画の作製においては、各評価軸における評価値を複数段階に段階評価した場合の評価段階を動画にリニアに反映したものとするよりも、上述のごとく、典型的な歩行特徴を表す単位画像を準備し、あるいは足跡の位置表示を実際より強調するなどすることが好ましい。

ディスプレイには、上述の被験者の歩行特徴を表す足跡画像の動画を表示することに加えて、対照とする歩行特徴の足跡画像の動画も表示できるようにすることが好ましい。ここで、対照とする歩行特徴の足跡画像の動画は、上述の被験者の足跡画像と同様に、歩行特徴の各評価軸における評価値を複数段階に評価した後、各評価軸における評価結果を統合することにより形成したものである。

対照とする歩行特徴としては、例えば、同一被験者の異なる計測時の歩行特徴、被験者の歩行特徴を構成する複数の評価軸における評価値のうち、特定の評価軸における評価値を変更したもの、被験者と同年代の平均的な歩行特徴、等とすることができる。

4-3 画面構成
足跡画像の動画を表示するディスプレイの具体的画面構成としては、例えば、図７に示すように、画面１内に、現時点での被験者の歩行特徴を示す足跡画像の動画を表示する第１のウィンドウ２ｐ、対照とする歩行特徴の足跡画像の動画を表示する第２のウィンドウ２ｑ、第１主成分から第６主成分に対応する６個の評価軸における評価値を複数段階に評価した場合の評価結果を静止画で表示する表示領域３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆを設けることができる。ここで、第１のウィンドウ２ｐと第２のウィンドウ２ｑには、それぞれ動画の再生ボタン４ｐ、４ｑが設けられている。また、第１のウィンドウ２ｐと第２のウィンドウ２ｑは、これらに表示される動画の対比観察を容易にするため、並列させることが好ましい。

画面１の下端部には、第１のウィンドウ２ｐに表示させる歩行と第２のウィンドウ２ｑに表示させる歩行を選択する歩行選択ボタン５ｐ、５ｑが設けられている。図７では、歩行選択ボタン５ｐが「今回」となっていることから、第１のウィンドウ２ｐに表示される歩行や、第１のウィンドウ２ｐに対応する表示領域３ap、３bp、３cp、３dp、３ep、３fpには、今回、歩行パラメータを計測したときの歩行特徴が表示されることを示している。同様に、歩行選択ボタン５ｑが「前回」となっていることから、第２のウィンドウ２ｑに表示される歩行や、第２のウィンドウ２ｑに対応する表示領域３aq、３bq、３cq、３dq、３eq、３fqには、前記、歩行パラメータを計測したときの歩行特徴が表示されることを示している。

図７において、第１主成分の「大股−小股」軸の評価結果を表示する表示領域３ａは、３段階の評価結果が、スライドボタンの位置で示されるようにしたものである。このスライドボタンとしては、第１のウィンドウ２ｐに対応する、現時点での被験者の歩行特徴を表示するスライドボタン６ｐと、第２のウィンドウ２ｑに対応する、対照とする歩行特徴を表示するスライドボタン６ｑの一対が設けられている。

第２主成分の「一直線−二直線」軸の評価結果を表示する表示領域３ｂ、第３主成分の「ハイテンポ−ローテンポ」軸の評価結果を表示する表示領域３ｃ、第４主成分の「左向き−右向き」軸の評価結果を表示する表示領域３ｅ、第５主成分の「内股−がに股」軸の評価結果を表示する表示領域３ｄ、第６主成分の「左足負担−右足負担」軸の評価結果を表示する表示領域３ｆにも、第１主成分の「大股−小股」軸の評価結果を表示する表示領域３ａと同様に、一対のスライドボタンが設けられている。

図７に示した画面構成において、第１主成分の「大股−小股」軸の表示領域３ａでは第１のウィンドウ２ｐに対応するスライドボタン６ｐが「大股」を示し、第２主成分の「一直線−二直線」軸の表示領域３ｂでは第１のウィンドウ２ｐに対応するスライドボタンが「二直線」を示し、第３の主成分の「ハイテンポ−ローテンポ」軸の表示領域３ｃでは第１のウィンドウに対応するスライドボタンが「ローテンポ」を示し、第４の主成分の「左向き−右向き」軸の表示領域３ｅでは第１のウィンドウに対応するスライドボタンが「普通」を示し、第５の主成分の「内股−がに股」軸の表示領域３ｄでは第１のウィンドウに対応するスライドボタンが「普通」を示し、第６の主成分の「左脚負担−右脚負担」軸の表示領域３ｆでは第１のウィンドウ２ｐに対応するスライドボタンが「左脚負担」を示している。これらは、今回の被験者の歩行が、６個の評価軸においてスライドボタン６ｐで示された特徴を有していることを示している。そして、再生ボタン４ｐを押すことにより、これらの特徴を有する被験者の足跡画像の動画を第１のウィンドウ２ｐで再生することができる。同様に、第２のウィンドウ２ｑの再生ボタン４ｑを押すことにより、第２のウィンドウ２ｑに前回の歩行特徴を示す足跡画像の動画を再生することができる。また、第１のウィンドウ２ｐの再生ボタン４ｐと第２のウィンドウ２ｑの再生ボタン４ｑを同時に押すことにより、これらの再生を同時並行させてもよい。これにより、前回の歩行と今回の歩行を視覚的に容易に対比することができる。

なお、第１のウィンドウ２ｐや第２のウィンドウ２ｑにおける動画の再生と停止は、随時行うことができる。

また、図７の画面において、歩行選択ボタン５ｑにより、同じ被験者の歩行パラメータ計測時の歩行において、特定の評価軸における評価を変化させるものを「サンプル」として選択してもよい。例えば、図８に示すように、第２主成分の「一直線−二直線」軸の表示領域３ｂにおいて、今回の評価結果を表すスライドボタンでは「二直線」であるが、第２のウィンドウに対応するスライドボタン６ｑを「一直線」とする。これにより、この被験者の今回の歩行特徴において、第２主成分の「一直線−二直線」軸の評価が「一直線」になったが、他の評価軸における評価はかわらない足跡画像の動画を第２のウィンドウ２ｑに表示させることができる。

このように本発明の表示方法によれば、所定の評価軸における歩行特徴が改善した場合、あるいは悪化した場合の全体的な歩容を動画により容易に観察することが可能となる。

また、本発明の表示方法によれば、各軸の評価が「普通」にある場合が必ずしも好ましいとは限らない。例えば、はつらつさが感じられる歩容を目標とする場合には、第３の主成分の「ハイテンポ−ローテンポ」の軸において、「ハイテンポ」とすることが好ましい。このように、本発明によれば、各評価軸の評価を適宜変更し、その場合の足跡画像の動画を観察することで、目的とする歩容となるために必要な歩行特徴の改善点がわかるようになる。

4-4 アドバイス
足跡画像の動画を表示するディスプレイには、被験者の歩行特徴に対応したアドバイスを表示してもよい。図７に示した歩行特徴の表示方法では、歩行特徴が、６つの評価軸で表され、その１軸あたり２段階又は３段階の評価がされるが、例えば６つの評価軸でそれぞれ３段階の評価がされる場合、合計で３⁶通りの歩容が区別されることとなる。この場合、アドバイスは、３⁶通りの歩容のそれぞれに対して異なるアドバイスが適切になされるようにすることが好ましい。

１ 画面
２ｐ 第１のウィンドウ
２ｑ 第２のウィンドウ
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ 表示領域
４ｐ、４ｑ 再生ボタン
５ｐ、５ｑ 歩行選択ボタン
６ｐ、６ｑ スライドボタン

Claims (10)

1. 被験者の歩行跡を計測し、
   計測した歩行跡を用いて該被験者の歩行特徴を、大股小股の程度を表す評価軸、歩隔の広さの程度を表す評価軸、歩行ピッチの速さを表す評価軸、歩行方向が左右にずれていく程度を表す評価軸、内股又はがに股の程度を表す評価軸、左右いずれかの足への荷重の偏りの程度を表す評価軸の少なくとも１つの評価軸において、評価軸ごとに５段階以下２段階以上の複数段階に評価し、
   足跡の単位画像を画面上に順次配置した足跡画像の動画であって、画面における単位画像の向き、位置、及び画面に配置する時間間隔を前記評価軸における被験者の段階的評価値に基づいて定めることにより評価軸ごとの段階的評価値を統合した動画を作製し、その動画をディスプレイに表示する歩行特徴の表示方法。
2. 歩行跡から計測される歩行因子を含む歩行パラメータを複数の被験者から取得し、その歩行パラメータを標準化して主成分分析することにより得られる複数の主成分を歩行特徴の評価軸として取得し、
   任意の被験者の歩行跡から歩行因子を計測し、その歩行因子を含む歩行パラメータを用いて、該被験者の前記評価軸における歩行特徴を複数段階に評価する請求項１記載の歩行特徴の表示方法。
3. 対照となる足跡画像の動画として、被験者の歩行特徴に対して少なくとも一つ評価軸における段階的評価値が異なる動画をディスプレイに表示する請求項１又は２記載の歩行特徴の表示方法。
4. 被験者の足跡画像の動画と対照とする歩行特徴の足跡画像の動画を同一画面内に並列に表示する請求項３に記載の表示方法。
5. 対照画像として、被験者の異なる計測時の足跡画像の動画を表示する請求項３又は４記載の表示方法。
6. 評価軸として、「大股−小股」軸、「一直線−二直線」軸、「ハイテンポ−ローテンポ」軸、「左向き−右向き」軸、「内股−がに股」軸、「左足負担−右足負担」軸のうち少なくとも１つを使用する請求項１〜５のいずれかに記載の表示方法。
7. 各評価軸を３段階で評価する請求項１〜６のいずれかに記載の表示方法。
8. 「一直線−二直線」軸を２段階で評価する請求項１〜６のいずれかに記載の表示方法。
9. 足跡画像における個々の足跡の足指の付け根付近及びかかと付近を、荷重状況に応じて、その周囲と異なる色で表示する請求項１〜８のいずれかに記載の表示方法。
10. 歩行特徴の評価軸として、主成分分析による第１主成分から第６主成分までを使用する請求項１〜９のいずれかに記載の表示方法。

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