(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間の脛骨部分(ST)に結ばれるための磁力計(M3)を備え、磁力計はそれが投入されている周囲の磁場(CM)の矢状方向平面(PS)への少なくとも１つの投影(CMS)を表す信号を発生するためのものであり、前記磁力計により発生された前記信号の時間関数としての表現において特定のポイントを特定することにより、前記人間の歩行の特徴である瞬間(HS, TO, MSW, FF)及び／又は位相(DS, AD, VD, AG, VG)を特定するための信号処理手段(MT) も備えたことを特徴とする、人間(P)の歩行を分析する装置。
【請求項２】
前記信号処理手段は、前記脛骨部分に対する周囲の磁場の矢状方向平面への前記投影により形成された角度(ψ2)の時間関数としての表現において局所的な極値を特定することにより、人間の歩行の特徴的な瞬間を特定するように適応されている請求項１の装置。
【請求項３】
前記信号処理手段は、周囲の磁場の矢状方向平面への前記投影により、前記脛骨部分に対して形成された角度(ψ2)の時間導関数(ψ2)の時間関数としての表現において局所的な極値を特定することにより、人間の歩行の特徴的な瞬間を特定するように適応されている請求項１の装置。
【請求項４】
前記信号処理手段は、周囲の磁場の矢状方向平面への前記投影の人間の脛骨部分に実質的に垂直な成分(hAP)の時間関数としての表現において局所的な極値を特定することにより、人間の歩行の特徴的な瞬間を特定するように適応されている請求項１の装置。
【請求項５】
前記磁力計は３軸の磁力計である、先行する請求項１〜４のいずれかの装置。
【請求項６】
前記信号処理手段は、前記磁力計により同様に発生され、前記周囲の磁場の少なくとも１つの内外方向の成分(hML)を表す信号から、歩行の進行方向(θ1)を決定するように適応されている請求項５の装置。
【請求項７】
前記信号処理手段は、垂直に対する前記周囲の磁場の傾き(κ)を示す較正情報を入力として受信するように適応され、かつ、前記人間の歩行の特徴である瞬間において前記脛骨部分と垂直軸との間の角度を決定するために前記較正情報を利用するように適応されている、先行する請求項１〜６のいずれかの装置。
【請求項８】
人間の大腿部に結ばれるように適応された第２の磁力計をさらに備え、前記第２の磁力計は、その中にそれが投入されている周囲の磁場の矢状方向平面への少なくとも１つの投影を表す第２の信号を発生するように適応され、
前記信号処理手段は、前記両磁力計により発生された信号から、人間の膝の屈曲角度(
γ)を決定するようにも適応されている、先行する請求項１〜７のいずれかの装置。
【請求項９】
人間(P)の歩行の特徴である瞬間(HS, TO, MSW, FF)及び位相(DS, AD, VD, AG, VG)を特定するために、前記人間が地球の磁場(CM)に単独で投入され、かつ、前記磁力計(M3)が、人間の脛骨部分(ST)に結びつけられ、磁力計(M3)は相互に直交する３つの測定軸を有し、前記３つの測定軸は、人間の脛骨部分に平行である垂直軸VT、人間の側面方向に向いた内外方向軸ML、および人間の前側方向に向いた前後方向軸APからなり、歩行中は、軸APと軸VTが、人間の矢状方向平面PSにおいて回転し、軸MLは水平方向のままである請求項１〜８に記載されたいずれかの装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の歩行を分析する装置に関し、更に詳しくは、人間の歩行（gait）の特徴である瞬間及び位相を特定するに適した装置に関する。
特に、本発明の装置は、歩行のそれぞれの振り（swing）のための支持と空中の位相を自動的に決定することを可能にする。振りの回数を計数し、その結果、歩行の流れ（cadence）を予測することも可能となる。
【０００２】
この情報は、歩行の臨床治療の説明的分析のための、医学的及び医療的関心を、特に足学において提供し、機能的な電気的刺激を引き起こすことを可能にする。
【０００３】
ケー・アミニアン（K.Aminian）その他による、”ミニチュア・ジャイロスコープを用いた歩行システムにより測定された歩行の時間と空間に関するパラメータ”という表題の、バイオメカニクス雑誌第３５号（２０００年）、６８９−６９９頁の論文には、人間の”脚”又は脛骨部分に結ばれた少なくとも１つのジャイロスコープを利用する歩行分析方法を記述している。かかとと大きなつま先に結ばれた圧力を感知するスイッチにより得られた信号とを比較すれば、ジャイロスコープによって達成された脛骨部分の角速度を測定することが、振りの２つの特徴的な瞬間、つま先が地面から離れる（“つま先が離れる(toe-off)”の略で、TO）瞬間、及び、かかとが地面を蹴る（“かかとが蹴る(heal-strike)”の略で、HS）瞬間、を特定することが可能となることを示している。瞬間TOとHSとの間に横たわる期間は、考察中の脚の振りの空中位相に相当し、逆に言えば、瞬間HSとTOに伸びる期間は、支持位相に相当する。
【０００４】
ケー・アミニアンその他によって提案された装置の欠点は、ジャイロスコープを利用することに関連し、それは、比較的にかさばった装置であり（それ故、人にとってはあまり心地よくはない）、多量の電気を消費する装置であることである。
【０００５】
上記論文に更に開示されたように、圧力を感知するスイッチを利用することは、支持位相についてだけの情報を与え、振りの空中位相についての情報は与えない。
【０００６】
欧州特許第１，７２１，５７３号の文献には、ある対象物の動きの位相を予測する方法を記載しており、その方法は、少なくとも１つのセンサーによる物理的大きさを測定することから実験データを得ることを含む。特に、その文献は、加速度信号を分析することにより、かかとの蹴り（HS瞬間）を決定することを記載している。この方法の主たる欠点は、それの計算上の複雑さである。更に、加速度計は、重力による加速度とセンサーの加速度との分離できない組み合わせに反応することである。これは、重力による加速度の方向を決定することを困難にするという高周波数成分があることを示している。
【０００７】
エス・ボネット（S.Bonnet）及びアール・エリオット（R.Heliot）による、”人体の動きを学習するための磁力計に基づく研究法”という表題の、バイオメディカル工学のIEEE会報、Vol.54, No.7、２００７年７月、１３５３−１３５５頁の論文には、磁力計の助けにより胴の傾きを学習することを可能にする方法が記載されている。特に、その動きが平面であると仮定して、垂直に対して胴によって形成される角度を決定することが可能となる。それにもかかわらず、データの処理（２つの変数に関連するコスト関数を最小化すること）が複雑である。さらに、この文献には、人間の歩行の特徴である瞬間及び位相を特定する方法で得られた情報をいかにして利用することが可能になるかについてのいかなる指摘も与えられてはいない。
【０００８】
フランス特許第２，８９５，４９９号の文献には、磁力計の助けで固体の傾きを測定する方法が記載され、それから膝の角度を推論することが可能とする、歩行中の脚の大腿部と脛骨の傾きを決定するというその応用も記載している。歩行の特徴となる瞬間及び/又は位相を特定することは、記載も示唆もされてはいない。
【０００９】
アール・エリオットその他による、”ロボット工学のための歩行位相の連続的な特定及びマイクロセンサーを利用した社会復帰”という表題の、上級ロボット工学のための国際学会会報、２００５−ICAR  ２００５年の論文には、それぞれのセンサーの助けで達成された脛骨と大腿部の傾きの測定から歩行位相を決定する方法が記載されており、それは加速度計と磁力計とを備え、その方法は複雑なデータ処理が必要となる。
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、その機械的な構造の点とそれが実行するデータ処理方法の点において、単純な歩行分析装置を提供することにより、従来技術の欠点の少なくとも幾つかを解決することを目的とする。
【００１１】
有利なことには、本発明の装置は、これがどこでも自然に使える地球の磁場を利用しているので、使用するのが単純で柔軟なことである。人間は、ある決まった方向に必ずしも歩く必要はなく、また、直線に沿って歩く必要もない。
【００１２】
磁力計は、少しの電気しか消費しない小さい寸法のセンサーであり、本発明の装置を身に付けることは、ほとんど不快感を与えない。
【００１３】
本発明に従えば、上記した少なくとも１つの目的は、人間の歩行を分析する装置の助けによって達成されるものであり、その装置は、以下のものから構成されることを特徴とする。
・その中に投入されている周囲の磁場の矢状方向平面での少なくとも１つの投影を表す信号を発生するために、前記人間の脛骨部分に結ばれるための磁力計と、
・前記磁力計によって発生された信号から、前記人間の歩行の特徴となる瞬間（instant）及び／又は位相（phase）を特定する信号処理手段。
【００１４】
本発明の特定の実施例によれば、
・前記信号処理手段は、前記磁力計で発生された前記信号の時間関数としての表現（expression）において特定のポイントを特定することにより、人間の歩行の特徴的な瞬間を特定することができる。
【００１５】
・更に詳しくは、前記信号処理手段は、垂直に対して、周囲の磁場の矢状方向平面上への前記投影によって、形成された角度の時間関数としての表現において局所的な極値を特定することにより、人間の歩行の特徴的な瞬間を特定するように適応することができる。
【００１６】
・変形例においては、前記信号処理手段は、周囲の磁場の矢状方向平面上への前記投影によって垂直に対して形成された角度の時間導関数の時間関数としての表現において局所的な極値を特定することにより、人間の歩行の特徴的な瞬間を特定するように適応することができる。
【００１７】
・他の変形例においては、前記信号処理手段は、周囲の磁場の矢状方向平面上への前記投影の、人間の脛骨部分に実質的に垂直な成分の時間関数としての表現において局所的な極値を特定することにより、人間の歩行の特徴的な瞬間を特定するように適応することができる。
【００１８】
・前記磁力計は、３軸の磁力計であってもよい。
・このような状況の下、前記処理手段は、前記磁力計により同様に発生され、前記周囲の磁場の少なくとも１つの内外方向成分を表す信号から、歩行の進行方向を決定するのに適応することもできる。
【００１９】
・前記処理手段は、垂直に対する前記周囲の磁場の傾きを示す較正情報を入力として受信するように適応してもよく、その較正情報を、人間の歩行の前記特徴的な瞬間において、前記脛骨部分と垂直軸との間の角度を決定するために利用するようにしてもよい。
【００２０】
・本装置は、人間の大腿部に結ばれるように適応された第２の磁力計を含むものであってもよく、その第２の磁力計は、その中に投入されている周囲の磁場の矢状方向平面への少なくとも１つの投影を表す第２の信号を発生するように適応してもよい。ここで、前記信号処理手段は、前記両磁力計によって発生された信号から、人間の膝の屈曲角度を決定するように適応することもできる。
【００２１】
本発明は、人間の歩行の特徴である瞬間及び位相を決定するために上記に明示したような装置の使用を提供するものでもあり、前記人間は地球の磁場の中に単独で投入されていて、前記磁力計は人間の矢状方向平面に対して少なくとも知られるある傾きをもって前記人間の脛骨部分に結びつけられている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明の他の特徴、詳細及び有利な点は、添付図面を参照してなされた説明を読むことで明らかとなる。ここで、
【図１】図１は、使用される本発明の装置を示す。
【図２】図２は、人間の身体の解剖学上の平面を示す。
【図３】図３は、地球物理学上の慣性系における地球の磁場を示す。
【図４】図４Aと４Bは、図２の人間の身体の矢状方向平面への地球の磁場の投影を示す。
【図５】図５Aと５Bは、磁力計（及び脛骨部分）の傾きの角度が垂直に対しいかに決定されるかを示す。
【図６】図６A から６Dは、磁力計によって発生した種々の信号を示し、歩行の特徴的な瞬間と位相を特定するためにその信号がどのように使用されるかを示す。
【図７】図７は、歩行の特徴的な瞬間と位相を特定する膝の屈曲角度の測定へ使用することを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図６Aから図７のグラフにおいて、横座標は秒で表現した時間を表す。縦座標の単位は任意である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の装置は、連結（リンク）Ｌたとえば無線連結を通じて磁力計に接続されている信号処理手段とともに、人間Pの脛骨部分STに結ばれるに適した３軸の磁力計M3から構成される。図面に示した例においては、処理手段はオフィス・コンピュータから構成されるが、それらは人間の身体や衣服に付けられた携帯装置で同等に構成することもできる。連結Lは、磁力計M3から発生された信号を処理手段MTに送信するのに役立ち、その磁力計は、人間と同じく、図面ではベクトルCMと表現された、代表的には地球の磁場である周囲の磁場に投入されている。連結Lは、必ずしも、実時間で実行される必要はなく、”オフライン”での分析をするために、磁力計からの信号を記録する手段を備えることも可能である。
【００２５】
磁力計M3の測定軸は、相互に直交していると仮定し、それらは参照符号VT,AP及びMLにて特定される。軸VT（”垂直”を表す）は、脛骨部分に平行であり、下側方向に向いている。その名にも関わらず、人間が歩いている間、これは垂直のままではない。軸ML（”内外方向”を表す）が側面方向に向いているのに対し、軸AP（”前後方向”を表す）は前側方向に向いている。歩いている間、軸APとVTは矢状方向平面PSにおいて回転する一方、軸MLは水平方向のままであり人間の身体の前側平面PFの中に位置していると仮定される。
【００２６】
人間の身体の解剖学上の平面（水平方向平面PH, 前側平面PF、矢状方向平面PS）と、垂直軸AV、矢状方向軸AS、及び、横断軸ATは、図２に示している。
【００２７】
本発明は、周囲の磁場が地球の磁場であるという状況に限定されるものではない。それにもかかわらず、地球の磁場があらゆる所に存在し、本発明が実行される規模において実質的に一様で、その傾向が少なくとも近似的に知られているので、本発明の好適な実施例を構成するものである。
【００２８】
図３は、直交する慣性系XYZにおける地球の磁場CMのベクトルを示す。ここで、
・軸Zは下向き（その地での垂直）を示す。
・軸Xは水平方向であり磁石の北を示す。及び、
・軸Yは水平方向であり東を示す。
【００２９】
磁場CMは、磁石の北（磁石の北の定義による）を示し、軸Xと角度Kを形成する。水平に対する磁場CMの傾きKは、場所に依存（フランスでは約６０°）するが、その地域では一定であると考えられる。その大きさが１と標準化されたと仮定すると、磁場CMは慣性系XYZにおいて、次のように表現される。
【００３０】
【数１】
0005594975.tif 000002
【００３１】
磁場CMはセンサーの運動系（AP、ML,VT）においても表現することができる。図４Aと４Bにおいて、ベクトルξは歩行の方向を示し、方位角（azimuth）方向（磁石の北に対する）θ1で特徴付けられ、平面(Z,ξ) は身体の矢状方向平面PSと一致する。理想的には、磁力計の軸APは、歩行の方向ξと一直線である。
【００３２】
図４Bでは、ベクトルCMSは、磁場CMの矢状方向平面(Z,ξ)への投影を表す。
このベクトルは、垂直（軸Z）と角度ψ1を形成する。一般的に、ψ1≠κであると気付くことは重要である。
【００３３】
平面(Z,ξ)においては、ベクトルCMSは次のように表現することができる。
【数２】
0005594975.tif 000003
このベクトルのノルムρ1は、κと歩行者の進行方向θ1の両方に依存する。
【００３４】
歩いている間、磁力計の軸APとVTは、矢状方向平面の中で回転し、一方、軸MLは静止したままであり該平面には垂直のままである。θ2を、垂直に対する人間の脛骨部分の傾きの角度、あるいは、等価的に、軸VTと垂直との間の角度、または、軸APと水平との間に横たわる角度とする。ある取決めが使用され、それでは、脛骨部分が後ろ方向に向けられた時（すなわち、特に、つま先が地上を離れた瞬間”TO”に）、角度θ2は正であるとする。
【００３５】
完全に一般的な方法では、ベクトルCMS（地球の磁場の矢状方向平面への投影）は、磁力計の軸に沿ったその成分hAPとhVT、又は極座標(ρ2, ψ2)によって、以下のように表現できる。
【００３６】
【数３】
0005594975.tif 000004
【００３７】
極座標におけるベクトルCMSを表現する位相ψ2は、それが脛骨部分の軸に平行に向いている時、すなわち、ベクトルCMSが軸VTに平行な時、ψ2＝0として定義される。換言すれば、ψ2は、軸VTに対し、周囲の磁場CMの矢状方向平面PSへの投影によって形成された角度を表す。
【００３８】
図５Aと５Bは次を示す。
【数４】
0005594975.tif 000005
【００３９】
これらの方程式の第２の式は、位相ψ2は、κと歩行者の進行方向θ1に依存するところの脛骨部分の角度θ1にオフセット角度ψ1を加えたものに等しいことを示す。κはその場所では一様であるので、もし、人間が一直線に歩く（一定の進行方向）であれば、そのとき、オフセット角度ψ1は一定である。
【００４０】
本発明が基礎を置いている考えは、角度ψ2とそれが時間とともにいかに変化するかを知れば、たとえ、歩行者の進行方向が一定でなくても、歩行の特徴的な瞬間と位相を決定することが可能になるというものである。
【００４１】
図６Aは、円に沿って歩く時に、磁力計M3によって計測されるような磁場CMの３つの成分のグラフ、上側の図に、hAP(t),hVT(t)と、下側の図に、hML(t)のグラフを示す。理論的には、そのような条件では、hML(t)は正弦曲線の関係に従う。
図面に見える高周波成分は、磁力計の軸MLが、人間の横断軸に、不完全に一致することによるものである。
【００４２】
図６BはベクトルCMSの極成分、すなわち、上側のグラフでは位相ψ2(t)、下側のグラフではノルムρ2(t)をプロットしている。上記で説明したように、これらの大きさは、上記の方程式を使って、測定値hAP (t)とhVT (t)から得ることができる。
【００４３】
【数５】
0005594975.tif 000006
【００４４】
図6Cは、図６Bの詳細を示す。
図6Dは、ψ2(t)の時間の導関数をプロットしたものであり、
【数６】
0005594975.tif 000007
と、そのフィルター化されたもの
【数７】
0005594975.tif 000008
（ローパスフィルター）をともに記載している。図６Cと図６Dのプロットは一直線に整列されている。
【００４５】
【数８】
0005594975.tif 000009
のプロットは、上記ケー・アミニアンその他による論文で複製されたように、脛骨部分の角速度のプロットと非常に近似していることが分かるであろう。曲線
【数９】
0005594975.tif 000010
の顕著なポイント（曲線がより円滑であるので、
【数１０】
0005594975.tif 000011
より使用しやすい）を特定することがこうして容易となり、それらを、歩行の周期を分割する瞬間TOとHSに関連付けることが容易となる。これらの顕著なポイントは、
【数１１】
0005594975.tif 000012
の最大値のポイントであり、もし、反対の時間の取決めが選択されれば、それらはその時には最小値のポイントとなろう。
【００４６】
【数１２】
0005594975.tif 000013
の最大値は非常に狭いので、最大値のポイントは、ψ2(t)を表す曲線の極値のポイントに順に対応する零の交差点に時間において非常に近い。従って、図６Cと６Dに示すように、歩行TO'とHS'の特徴的な瞬間は、ψ2(t)の極値を特定することにより、近似的に直接に決定できる。瞬間TO'とHS'は、
【数１３】
0005594975.tif 000014
のプロットから決定できるように、瞬間TOとHSに関連するオフセットを示している。このオフセットは、較正により予測することができるが、一般的なルールとして導関数
【数１４】
0005594975.tif 000015
を利用すれば、もっと正確な結果が得られる。
【００４７】
歩行の位相の他の顕著な瞬間、足を振る途中の瞬間(MSW)及び足が平坦(FF)な瞬間は、曲線
【数１５】
0005594975.tif 000016
から特定することができる。図６Dで利用されている時間の取決めにおいて、これらのポイントは最小値、
【数１６】
0005594975.tif 000017
においてはそれぞれ主たる最小値と第２の最小値に対応する。瞬間TOとHSと異なり、瞬間MSWとFFは、図６Cの曲線ψ2(t)から特定することが困難である。
【００４８】
かかとが地上を蹴った瞬間には、足は実際的には伸びていて、膝の角度は非常に小さい。足が地上に接触する(HS)と、衝撃を吸収するように、２つの支持位相の端まで膝は折れ、膝は第１の局所的な屈曲最大値に達し、足は地上に平坦となる(瞬間FF)。それから、脚は推力を働かせるように伸び、身体は第２の２つの支持位相のために他の脚の上に移動して行く。この第２の２つの支持位相の間、膝は、つま先が地上を離れる(TO)まで曲がり、振動する位相の始まりの間曲がり続け、それが身体の前を通るのを可能にする。それから膝は、足を振る途中の瞬間(MSW)に、第２の局所的な屈曲最大値に達する。
【００４９】
瞬間FFにおいては、足は地上に対して平らな部分を押し付け、脛骨は垂直に向き、そして足の速度と加速度はこの瞬間に零となる。
【００５０】
このように、本発明により説明した装置を個人のそれぞれの脚に装備することにより、時間の関数として、それぞれの脚に対応する４つの特徴的な瞬間(TO, MS, FF, HS)を知ることが可能となる。このことは、歩行のモデルを良く分析することが可能となる。
【００５１】
従来技術にて公知であった技術により、自動的に、ψ2(t)あるいは
【数１７】
0005594975.tif 000018
における顕著なポイントを探すことはできる。どのような符号の取決めが採用されたとしても、一般的には、
【数１８】
0005594975.tif 000019
の曲線から、MS, FF, TO, 及びHSを決定することは可能である。これらのポイントはそれぞれ以下のように対応する。
・絶対値が最も大きいそれぞれの極値に対し（又は主たる極値）→  MSW
・前記主たる極値に直ちに先行し（又は後続し）、主たる極値と同じ符号を持ちそれぞれの極値に対し  →  FF
・前記主たる極値に先行する主たる極値とは反対の符号の極値に対し →  TO
・前記主たる極値に後続する主たる極値とは反対の符号の極値に対し →  HS。
【００５２】
この説明は、標準的な歩行の状況では全く普遍的であるが、病気にかかった状態の歩行にとっては、変形があり得る。
【００５３】
【数１９】
0005594975.tif 000020
曲線は、歩行の反復は周期的なものであることを示し、その周期は２つの連続的な同一の特徴的な瞬間の間の時間間隔として定義できるものであることを示している。
【００５４】
歩行の進行方向と経路を決定するために、瞬間FFを特定することは、特に有効である。この瞬間には、脚の脛骨部分は実質的に垂直である。このようにして、もし、加速度計の軸VTが該脛骨部分と良く一列に並んでいれば、その時は、２つの軸AP とMLは水平平面に横たわり、歩行の進行方向を磁石の北に対して決定することが可能になる。
【００５５】
さらに、同一の瞬間FFと対応した状態では、脛骨部分の加速度と速度は、零である。もし、補助の加速度計が脛骨部分に備えられていれば、そこからの情報は、上記加速度計によって発信される信号の２重の統合により、歩行の経路を計算するのに役立つ。
【００５６】
変形例においては、hAP(t)のプロットから直接に歩行の少なくとも幾つかの特徴的なポイント(HSとTO及び、かなりの困難を伴ってMSWとFF)を決定することが可能である。このことは、次の関係のためである。
【００５７】
【数２０】
0005594975.tif 000021
【００５８】
それにもかかわらず、この代替法の正確さはそう良いものではない。とにかく、歩行の進行方向の変化により、hAP(t)を表す曲線の“基線”を除くことから開始することが望ましい。この基線は、図６Aに明確に見えており、そこでは、人間が円の経路に従っているという事実によって、正弦曲線的な外観を提供している。
【００５９】
人間の大腿部に第２の磁力計を備えることと、上記の通り説明した信号処理と等価の信号処理とを適応することにより、人間の大腿骨の傾きの角度Ψを、オフセットψ1以内で決定することが可能になる。脛骨部分の角度ψ2から大腿骨の角度Ψを減算することは、膝の屈曲角度γを得ることになる。この減算が、オフセットψ1を直接に除くのに役立つことに気づくことは有効である。
【００６０】
膝の角度γ(t)を測定することは、医学的及び医療的目的のために、それ自身有効である。更に、歩行の特徴的な瞬間と位相も、図７に示すように、 γ(t)のプロットから又はその時間の導関数から決定することができる。この図は、センサーに適合したマットを使用して測定するように、地上からの反作用の力の垂直成分(右脚及び左脚をそれぞれFDとFGと表す )と関連して、右膝の角度γ(t)をプロットしている。“真”の瞬間HSとTOと、γ(t)における対応する極値との間のオフセットΔt1とΔt2は、較正によって決定することができる。
【００６１】
図７において、特徴的な瞬間HSとTO：２つの支持(DS)、右脚の支持(AD)、右脚の空中(VD)、左脚の支持(AG)、及び左脚の空中(VG)によって定義されるような歩行の位相が見られる。
【００６２】
本発明によって入手可能となる関心のある他のパラメータは、垂直に対する脛骨部分の傾きの角度θ2である。特に、かかとが地上を蹴る瞬間HSにおいて、その値（又は“攻撃の角度（angle of attack）”）を知ることは有益である。
θ2＝ ψ2 − ψ1であり、その角度は良い近似になると知られているψ1はθ1とκの両方に依存するので、進行方向θ1を決定することが必要となる。最初の可能性は、磁力計の信号の成分MLについての三角法の計算を実行することからなる。
hML = -sinθ1cosκ
【００６３】
変形としては、脛骨部分が地上に対して近似的に垂直である時、支持位相の間に測定された信号のみを使って、hML/hAPのアーク−タンジェントを計算することからなる。この変形は、角度kの正確な知識に依存しないという有利な点を提供する。
【図１】
0005594975.tif 000022
【図２】
0005594975.tif 000023
【図３】
0005594975.tif 000024
【図４】
0005594975.tif 000025
【図５】
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【図６】
0005594975.tif 000027
【図７】
0005594975.tif 000028