(57)【要約】【課題】ロッカー機能または回内・回外運動の評価を可能にする歩行データを取得することができる歩行データ取得装置を提供する。【解決手段】本発明による歩行データ取得装置１は、被験者の足ＦのＭＰ関節軸１００の周りの屈曲度、足首部Ａの屈曲度および土踏まず部１０１の屈曲度のうちの少なくとも一つを計測する曲げ計測部２０と、データ処理部５０と、を備えている。データ処理部５０は、曲げ計測部２０から受信した屈曲度信号を計測時間と関連付けて曲げデータを作成して出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の足のＭＰ関節軸の周りの屈曲度、足首部の屈曲度および土踏まず部の屈曲度のうちの少なくとも一つを計測する曲げ計測部と、
前記曲げ計測部から受信した屈曲度信号を計測時間と関連付けて曲げデータを作成して出力するデータ処理部と、を備えた、歩行データ取得装置。
【請求項２】
前記曲げ計測部は、前記足の前記ＭＰ関節軸の周りの屈曲度を計測するＭＰ曲げセンサを有している、請求項１に記載の歩行データ取得装置。
【請求項３】
前記曲げ計測部は、前記足首部の距腿関節軸の周りの屈曲度を計測する距腿曲げセンサを有している、請求項１または２に記載の歩行データ取得装置。
【請求項４】
前記曲げ計測部は、前記足首部の距骨下関節軸の周りの屈曲度を計測する距骨曲げセンサを有している、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の歩行データ取得装置。
【請求項５】
前記距骨曲げセンサは、前記足首部の内側において前記距骨下関節軸の周りの屈曲度を計測する内側距骨曲げセンサと、前記足首部の外側において前記距骨下関節軸の周りの屈曲度を計測する外側距骨曲げセンサと、のうちの少なくとも一方を含んでいる、請求項４に記載の歩行データ取得装置。
【請求項６】
前記曲げ計測部は、前記土踏まず部の屈曲度を計測する土踏まず曲げセンサを有している、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の歩行データ取得装置。
【請求項７】
前記被験者の足裏圧力を計測する圧力計測部を更に備え、
前記データ処理部は、前記圧力計測部から受信した圧力信号を計測時間と関連付けて圧力データを作成して出力する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の歩行データ取得装置。
【請求項８】
前記圧力計測部は、前記足の裏側において踵部の圧力を計測する踵圧力センサを有している。請求項７に記載の歩行データ取得装置。
【請求項９】
前記圧力計測部は、前記足の裏側において足指部の圧力を計測する足指圧力センサを有している、請求項８に記載の歩行データ取得装置。
【請求項１０】
前記圧力計測部は、前記足の裏側においてＭＰ関節部の圧力を計測するＭＰ圧力センサを有している、請求項９に記載の歩行データ取得装置。
【請求項１１】
前記被験者の下腿部または前記足の加速度を計測する加速度計測部を更に備え、
前記データ処理部は、前記加速度計測部から受信した加速度信号を前記計測時間と関連付けて加速度データを作成して出力する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の歩行データ取得装置。
【請求項１２】
前記データ処理部に電力を供給する電源部を更に備えた、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の歩行データ取得装置。
【請求項１３】
前記曲げ計測部が取り付けられ、前記足に装着可能な装身具を更に備えた、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の歩行データ取得装置。
【請求項１４】
前記装身具は、靴下、サポータまたは履物である、請求項１３に記載の歩行データ取得装置。
【請求項１５】
前記曲げ計測部は、前記ＭＰ関節軸の周りの屈曲度を計測し、
前記歩行データ取得装置は、前記曲げ計測部が取り付けられたインソールを更に備えた、請求項１に記載の歩行データ取得装置。
【請求項１６】
前記インソールに取り付けられた、前記被験者の足裏圧力を計測する圧力計測部を更に備えた、請求項１５に記載の歩行データ取得装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の前記歩行データ取得装置と、
前記歩行データ取得装置の前記データ処理部から出力された前記曲げデータを表示する表示装置と、を備えた、歩行データ取得システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行データ取得装置および歩行データ取得システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ヒトの歩行診断は、１歩行周期にわたる足運びを確認することにより行われる。ここで、一歩行周期は、一側の足Ｆが床面に接地して離地し、その後に同じ側の足Ｆが接地するまでの期間をいい、足Ｆが床面に接地している立脚期と、足Ｆが床面から離れている遊脚期とに区分けされる。歩行診断には、立脚期においてロッカー機能が正常に働いているか否かの評価や、回内・回外運動が適切に行われているか否かの評価が有効と考えられている。
【０００３】
高齢者や歩行障害者など歩行に問題がある場合には、理学療法士などのリハビリ専門家が歩行診断を行う。歩行診断では、足運びを目視で確認したり、動画を撮影して確認したりすることが一般的である。しかしながら、目視や動画の確認では、上述したロッカー機能や、回内・回外運動の正確な評価を行うことは困難である。すなわち、ロッカー機能が正常に働いている場合や、回内・回外運動が正常に行われている場合には、足の関節や足首部の足関節が回転するように足と足首部が変形する。このような足の変形と足首部の変形を、目視や動画の観察から正確に捉えることには限界がある。
【０００４】
ところで、歩行診断に各種センサを用いる方法が知られている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
【０００５】
このうち、特許文献１においては、加速度センサを用いて足の加速度を測定し、測定された加速度に基づいて蹴り足の強さ、歩行のテンポ、足の高度、歩幅を推定し、歩行状態を評価している。特許文献２においては、歩行機能を評価するための圧力分布センサシステムが開示されている。このシステムでは、足裏の圧力分布や体重の重心移動を計測することに適した位置に複数の感圧素子が配置されている。特許文献３では動作安定支援装置が開示されており、この装置は、圧力センサにより靴底の接地面の圧力を検出し、検出された圧力に基づいて重心位置を算出するように構成されている。そして、算出された重心位置に基づいて転倒の可能性があると判定された場合に安定支持板を展開させて、ヒトの転倒防止を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０００３９１号公報
【特許文献２】特開２００８−２５６４７０号公報
【特許文献３】特開２０１２−１１１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１乃至３に開示された方法では、足の関節や足首部の足関節が回転するような足の変形または足首部の変形を捉えることは困難である。すなわち、ロッカー機能が正常に働いているか否かの評価や、回内・回外運動が適切に行われているか否かの評価を行うようにはなっていない。
【０００８】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ロッカー機能または回内・回外運動の評価を可能にする歩行データを取得することができる歩行データ取得装置および歩行データ取得システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、被験者の足のＭＰ関節軸の周りの屈曲度、足首部の屈曲度および土踏まず部の屈曲度のうちの少なくとも一つを計測する曲げ計測部と、前記曲げ計測部から受信した屈曲度信号を計測時間と関連付けて曲げデータを作成して出力するデータ処理部と、を備えた、歩行データ取得装置、を提供する。
【００１０】
上述した歩行データ取得装置において、前記曲げ計測部は、前記足の前記ＭＰ関節軸の周りの屈曲度を計測するＭＰ曲げセンサを有している、ようにしてもよい。
【００１１】
上述した歩行データ取得装置において、前記曲げ計測部は、前記足首部の距腿関節軸の周りの屈曲度を計測する距腿曲げセンサを有している、ようにしてもよい。
【００１２】
上述した歩行データ取得装置において、前記曲げ計測部は、前記足首部の距骨下関節軸の周りの屈曲度を計測する距骨曲げセンサを有している、ようにしてもよい。
【００１３】
上述した歩行データ取得装置において、前記距骨曲げセンサは、前記足首部の内側において前記距骨下関節軸の周りの屈曲度を計測する内側距骨曲げセンサと、前記足首部の外側において前記距骨下関節軸の周りの屈曲度を計測する外側距骨曲げセンサと、のうちの少なくとも一方を含んでいる、ようにしてもよい。
【００１４】
上述した歩行データ取得装置において、前記曲げ計測部は、前記土踏まず部の屈曲度を計測する土踏まず曲げセンサを有している、ようにしてもよい。
【００１５】
上述した歩行データ取得装置において、前記被験者の足裏圧力を計測する圧力計測部を更に備え、前記データ処理部は、前記圧力計測部から受信した圧力信号を計測時間と関連付けて圧力データを作成して出力する、ようにしてもよい。
【００１６】
上述した歩行データ取得装置において、前記圧力計測部は、前記足の裏側において踵部の圧力を計測する踵圧力センサを有している、ようにしてもよい。
【００１７】
上述した歩行データ取得装置において、前記圧力計測部は、前記足の裏側において足指部の圧力を計測する足指圧力センサを有している、ようにしてもよい。
【００１８】
上述した歩行データ取得装置において、前記圧力計測部は、前記足の裏側においてＭＰ関節部の圧力を計測するＭＰ圧力センサを有している、ようにしてもよい。
【００１９】
上述した歩行データ取得装置において、前記被験者の下腿部または前記足の加速度を計測する加速度計測部を更に備え、前記データ処理部は、前記加速度計測部から受信した加速度信号を前記計測時間と関連付けて加速度データを作成して出力する、ようにしてもよい。
【００２０】
上述した歩行データ取得装置において、前記データ処理部に電力を供給する電源部を更に備える、ようにしてもよい。
【００２１】
上述した歩行データ取得装置において、前記曲げ計測部が取り付けられ、前記足に装着可能な装身具を更に備える、ようにしてもよい。
【００２２】
上述した歩行データ取得装置において、前記装身具は、靴下、サポータまたは履物である、ようにしてもよい。
【００２３】
上述した歩行データ取得装置において、前記曲げ計測部は、前記ＭＰ関節軸の周りの屈曲度を計測し、前記歩行データ取得装置は、前記曲げ計測部が取り付けられたインソールを更に備える、ようにしてもよい。
【００２４】
上述した歩行データ取得装置において、前記インソールに取り付けられた、前記被験者の足裏圧力を計測する圧力計測部を更に備える、ようにしてもよい。
【００２５】
また、本発明は、上述した前記歩行データ取得装置と、前記歩行データ取得装置の前記データ処理部から出力された前記曲げデータを表示する表示装置と、を備えた、歩行データ取得システム、を提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ロッカー機能または回内・回外運動の評価を可能にする歩行データを取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態において、歩行データ取得装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の歩行データ取得装置を足の裏側から見た図である。
【図３】図３は、図１の歩行データ取得装置を足の前側から見た図である。
【図４】図４は、図１の歩行データ取得装置を足の内側から見た図である。
【図５】図５は、図１の歩行データ取得装置を足の外側から見た図である。
【図６】図６は、図１の歩行データ取得装置を足の後側から見た図である。
【図７】図７は、距腿関節軸および距骨下関節を説明するための、足の上側から見た図である。
【図８】図８は、図１の歩行データ取得装置を含む歩行データ取得システムの構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、図１の歩行データ取得装置から取得される複数歩行周期のデータを示すグラフである。
【図１０】図１０は、ロッカー機能を説明するための図である。
【図１１】図１１は、歩行時の足裏圧力を説明するための図である。
【図１２】図１２は、図１の歩行データ取得装置から取得される、踵部の圧力を示す踵圧力データのグラフである。
【図１３】図１３は、図１の歩行データ取得装置から取得される、ＭＰ関節部の圧力を示すＭＰ圧力データのグラフである。
【図１４】図１４は、図１の歩行データ取得装置から取得される、母趾部の圧力を示す足指圧力データのグラフである。
【図１５】図１５は、図１の歩行データ取得装置から取得される、ＭＰ関節軸の周りの屈曲度を示すＭＰ曲げデータのグラフである。
【図１６】図１６は、図１の歩行データ取得装置から取得される、距腿関節軸の周りの屈曲度を示す距腿曲げデータのグラフである。
【図１７】図１７は、回内・回外運動を説明するための図である。
【図１８】図１８は、図１の歩行データ取得装置から取得される、土踏まず部の屈曲度を示す土踏まず曲げデータのグラフである。
【図１９】図１９は、図１の歩行データ取得装置から取得される、足首部の内側における距骨下関節軸の周りの屈曲度を示す内側距骨曲げデータのグラフである。
【図２０】図２０は、図１の歩行データ取得装置から取得される、足首部の外側における距骨下関節軸の周りの屈曲度を示す外側距骨曲げデータのグラフである。
【図２１】図２１は、図１の歩行データ取得装置から取得される、下腿部の上下方向の加速度を示す加速度データのグラフである。
【図２２】図２２は、図１の歩行データ取得装置から取得される、下腿部の前後方向の加速度を示す加速度データのグラフである。
【図２３】図２３は、図１の歩行データ取得装置から取得される、下腿部の左右方向の加速度を示す加速度データのグラフである。
【図２４】図２４は、図１の歩行データ取得装置から取得される、下腿部の上下前後方向加速度ＲＭＳデータのグラフである。
【図２５】図２５は、本発明の第２の実施の形態における歩行データ取得装置を示す斜視図である。
【図２６】図２６は、本発明の第３の実施の形態における歩行データ取得装置を示す平面図である。
【図２７】図２７は、図２６に示すインソールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
図１乃至図２４を参照して、本発明の第１の実施の形態における歩行データ取得装置および歩行データ取得システムについて説明する。
【００３０】
図１に示すように、本実施の形態における歩行データ取得装置１は、被験者の足Ｆに装着可能な装身具１０と、曲げ計測部２０と、圧力計測部３０と、データ処理部５０と、を備えている。本実施の形態では、装身具１０が靴下１１である例について説明する。曲げ計測部２０および圧力計測部３０は、靴下１１に取り付けられている。曲げ計測部２０は、被験者の足ＦのＭＰ関節軸１００（図２参照）の周りの屈曲度、足首部Ａの屈曲度および土踏まず部１０１（図２参照）の屈曲度を計測する。圧力計測部３０は、被験者の足裏圧力を計測する。
【００３１】
図１乃至図６に示すように、靴下１１は、被験者の足指部１０２を覆う靴下爪先部１１ａと、足裏を覆う靴下足底部１１ｂと、足甲を覆う靴下足甲部１１ｃと、踵部１０３を覆う靴下踵部１１ｄと、足首部Ａから下腿部Ｌに延びる靴下脚部１１ｅと、を有している。靴下爪先部１１ａ、靴下足底部１１ｂ、靴下足甲部１１ｃ、靴下踵部１１ｄおよび靴下脚部１１ｅは、別々に形成された布地が縫い合わされていてもよく、あるいは、一体に形成された布地からなっていてもよく、靴下１１の構成は任意である。また、靴下１１のサイズは、靴下１１に取り付けられた各曲げセンサ２１〜２４（後述）および各圧力センサ３１〜３３（後述）が被験者の足Ｆと足首部Ａの変形を精度良く計測することが可能なように、被験者の足Ｆのサイズに応じたサイズとすることが好ましい。
【００３２】
曲げ計測部２０は、ＭＰ曲げセンサ２１と、距腿曲げセンサ２２と、土踏まず曲げセンサ２３と、距骨曲げセンサ２４と、を有している。
【００３３】
ＭＰ曲げセンサ２１は、図２に示すように、被験者の足ＦのＭＰ関節軸１００の周りの屈曲度を計測する。より具体的には、ＭＰ曲げセンサ２１は、足Ｆの裏側において足Ｆの第二趾１０４と踵点１０５との間の部分におけるＭＰ関節軸１００の周りの屈曲度を計測する。ＭＰ曲げセンサ２１により計測される屈曲度は、足長軸１０６を含む矢状面内におけるＭＰ関節軸１００の周りの屈曲度であることが好ましい。この場合、ＭＰ関節軸１００のうち、比較的屈曲度の変化が大きく現れる部分における屈曲度の変化を捉えることが可能になる。ここで、ＭＰ関節軸１００とは、脛側中足点１０７と腓側中足点１０８とを結ぶ直線を意味する。このうち脛側中足点１０７とは、第１中足骨１０９の最も内側（脛骨１１０の側）に突出した点であり、腓側中足点１０８とは、足指部１０２の側において第５中足骨１１１の遠位端の最も外側（腓骨１１２の側）に突出した点である。足長軸１０６とは、足Ｆを裏側から見たときの、踵点１０５と第二趾１０４の先端とを結ぶ直線を意味する。矢状面とは、左右相称な被験者の体の正中に対し平行に体を左右に分ける面であって、足Ｆが床面に接地した場合には、この床面に垂直になる面を意味する。
【００３４】
ＭＰ曲げセンサ２１は、細長状に形成され、靴下１１の靴下足底部１１ｂの内面に配置される。歩行データ取得装置１が装着された被験者の足Ｆを裏側から見たときに、ＭＰ曲げセンサ２１は、足長軸１０６上に配置されるとともに、ＭＰ曲げセンサ２１の長手方向中心がＭＰ関節軸１００上に配置されることが好ましい。このことにより、足長軸１０６を含む矢状面内におけるＭＰ関節軸１００の周りの屈曲度を精度良く計測することができる。
【００３５】
距腿曲げセンサ２２は、図３に示すように、被験者の足首部Ａの距腿関節軸１１３の周りの屈曲度を計測する。より具体的には、距腿曲げセンサ２２は、被験者の足Ｆの内踝点１１４と外踝点１１５との中間位置における距腿関節軸１１３の周りの屈曲度を計測する。この場合、距腿関節軸１１３のうち、比較的屈曲度の変化が大きく現れる部分における屈曲度の変化を捉えることが可能になる。ここで、距腿関節軸１１３とは、図３、図６および図７に示すように、足首部Ａにおいて背屈底屈方向（前後方向）の回転を可能にする距腿関節の軸である。ここで、内踝点１１４とは、内踝１１６のうち最も内側に突出した点を意味し、外踝点１１５とは、外踝１１７のうち最も外側に突出した点を意味する。
【００３６】
距腿曲げセンサ２２は、細長状に形成され、靴下１１の靴下足甲部１１ｃの内面から靴下脚部１１ｅの内面にわたって延びるように配置される。より好適には、靴下足甲部１１ｃの内面から靴下脚部１１ｅの内面に延びる第１ポケット１２が設けられており、この第１ポケット１２の靴下脚部１１ｅの側の端部に開口１２ａが設けられ、この開口１２ａから、第１ポケット１２内に距腿曲げセンサ２２が挿入されて収容されている。歩行データ取得装置１が装着された被験者の足Ｆを前側（足指部１０２の側）から見たときに、距腿曲げセンサ２２は、被験者の足Ｆの内踝点１１４と外踝点１１５との中間位置に配置されるとともに、当該中間位置と第二趾１０４の先端とを結ぶ線Ｘ１上に配置されることが好ましい。また、距腿曲げセンサ２２の長手方向中心が、前脛骨下点１１８上に配置されることが好ましい。このことにより、内踝点１１４と外踝点１１５との中間位置における距腿関節軸１１３の周りの屈曲度を精度良く計測することができる。ここで、前脛骨下点１１８とは、脛骨１１０の前下端の点であって、足根骨と接する点を意味する。足根骨とは、足首部Ａの足関節に続く短骨（後述の舟状骨１２１等）の総称である。
【００３７】
土踏まず曲げセンサ２３は、図２に示すように、被験者の足Ｆの土踏まず部１０１の屈曲度を計測する。より具体的には、土踏まず曲げセンサ２３は、足Ｆの裏側において、足Ｆの母趾１１９の先端と踵点１０５とを結ぶ線Ｘ２よりも足Ｆの内側の位置における土踏まず部１０１の屈曲度を計測する。この場合、土踏まず部１０１のうち、比較的屈曲度の変化が大きく現れる部分における屈曲度の変化を捉えることが可能になる。
【００３８】
土踏まず曲げセンサ２３は、細長状に形成され、靴下１１の靴下足底部１１ｂの内面に配置される。歩行データ取得装置１が装着された被験者の足Ｆを裏側から見たときに、土踏まず曲げセンサ２３は、母趾１１９の先端と踵点１０５とを結ぶ線Ｘ２に沿って（略平行に）、当該線Ｘ２よりも足Ｆの内側に配置されることが好ましい。また、土踏まず曲げセンサ２３は、土踏まず曲げセンサ２３の長手方向中心が、土踏まず部１０１の最大高さ位置（例えば、舟状骨粗面１２０の前端から前方に約１５ｍｍの位置）に配置されることが好ましい。このことにより、被験者の母趾１１９の先端と踵点１０５とを結ぶ線Ｘ２よりも内側の位置における土踏まず部１０１の屈曲度を精度良く計測することができる。ここで舟状骨粗面１２０とは、舟状骨１２１の最も内側に突出した点を意味する。
【００３９】
距骨曲げセンサ２４は、図４乃至図６に示すように、被験者の足首部Ａの距骨下関節軸１２２の周りの屈曲度を計測する。より具体的には、距骨曲げセンサ２４は、足首部Ａの内側において距骨下関節軸１２２の周りの屈曲度を計測する内側距骨曲げセンサ２４ａと、足首部Ａの外側において距骨下関節軸１２２の周りの屈曲度を計測する外側距骨曲げセンサ２４ｂと、を含んでいる。内側距骨曲げセンサ２４ａは、足首部Ａの内側において距骨下関節軸１２２の周りの屈曲度を計測し、外側距骨曲げセンサ２４ｂは、足首部Ａの外側において距骨下関節軸１２２の周りの屈曲度を計測する。この場合、距骨下関節軸１２２のうち、比較的屈曲度の変化が大きく現れる部分における屈曲度の変化を、足首部Ａの内側と外側から捉えることができる。ここで、距骨下関節軸１２２とは、図４、図６および図７に示すように、足首部Ａにおいて左右方向の回転（回内、回外）を可能にする距骨下関節の軸である。
【００４０】
図４および図６に示す内側距骨曲げセンサ２４ａは、細長状に形成され、足首部Ａの内側において、靴下１１の靴下足甲部１１ｃの内面から靴下足底部１１ｂの内面にわたって延びるように配置される。より好適には、靴下足甲部１１ｃの内面から靴下足底部１１ｂの内面に延びる第２ポケット１３が設けられており、この第２ポケット１３の靴下脚部１１ｅの側の端部に開口１３ａが設けられ、この開口１３ａから、第２ポケット１３内に内側距骨曲げセンサ２４ａが挿入されて収容されている。歩行データ取得装置１が装着された被験者の足Ｆを内側から見たときに、内側距骨曲げセンサ２４ａは、内踝点１１４と舟状骨粗面１２０とを結ぶ線Ｘ３上に配置されるとともに、内側距骨曲げセンサ２４ａの前端が、舟状骨粗面１２０上若しくはその近傍に配置されることが好ましい。また、内側距骨曲げセンサ２４ａの長手方向中心は、距骨下関節軸１２２を矢状面に投影した投影線と線Ｘ３との交点上に配置されることが好ましい。このことにより、足首部Ａの内側において距骨下関節軸１２２の周りの屈曲度を精度良く計測することができる。
【００４１】
図５および図６に示す外側距骨曲げセンサ２４ｂは、細長状に形成され、足首部Ａの外側において、靴下１１の靴下足甲部１１ｃの内面から靴下足底部１１ｂの内面にわたって延びるように配置される。より好適には、靴下足甲部１１ｃの内面から靴下足底部１１ｂの内面に延びる第３ポケット１４が設けられており、この第３ポケット１４の靴下脚部１１ｅの側の端部に開口１４ａが設けられ、この開口１４ａから、第３ポケット１４内に外側距骨曲げセンサ２４ｂが挿入されて収容されている。歩行データ取得装置１が装着された被験者の足Ｆを外側から見たときに、外側距骨曲げセンサ２４ｂは、外踝点１１５と第５中足骨粗面１２４とを結ぶ線Ｘ４上に配置されるとともに、外側距骨曲げセンサ２４ｂの前端が、第５中足骨粗面１２４上若しくはその近傍に配置されることが好ましい。また、外側距骨曲げセンサ２４ｂの長手方向中心は、距骨下関節軸１２２を矢状面に投影した投影線と線Ｘ４との交点上に配置されることが好ましい。このことにより、足首部Ａの外側において距骨下関節軸１２２の周りの屈曲度を精度良く計測することができる。ここで、第５中足骨粗面１２４とは、踵側において第５中足骨１１１の近位端の最も外側に突出した点を意味する。
【００４２】
ここで、各曲げセンサ２１〜２４は、計測部位の屈曲度を計測可能であれば任意の構成とすることができるが、例えば、弾力性を有する細長状の導電体を有する構成とすることができる。この場合、この細長状の導電体の抵抗値が屈曲度に応じて変化することを利用して、ゼロ点（０点）に対する相対的な屈曲度を計測することができる。ゼロ点は、任意に設定することができるが、静止立位で計測した値をゼロ点としてもよい。この姿勢では両足接地となるため足部Ｆの変形が少ない状態でゼロ点を設定することができる。あるいは、座位で膝および足関節を９０度にした状態をゼロ点としてもよい。この場合、足部Ｆに荷重がかかることを防止するとともに距骨下関節の中間位をゼロ点に設定することができる。なお、曲げセンサの一例としては、Spectra symbol社製のフレックスセンサ（Flex Sensor）が挙げられる。
【００４３】
各曲げセンサ２１〜２４の好適な長さについて説明する。
【００４４】
被験者の足ＦのＭＰ関節軸１００の周りの屈曲度を、ＭＰ曲げセンサ２１の前端の位置を変えながら（ＭＰ曲げセンサ２１の長手方向中心をＭＰ関節軸１００上に配置した状態で）計測し、屈曲度の変化を明瞭に捉えることができるＭＰ曲げセンサ２１の前端の位置を調べた。この際、ＭＰ曲げセンサ２１は、足長軸１０６上に配置させ、ＭＰ曲げセンサ２１の前端をＭＰ関節軸１００よりも前側に配置させた。すると、ＭＰ関節軸１００からＭＰ曲げセンサ２１の前端までの距離が、２０ｍｍ〜４０ｍｍの位置に配置される場合に、屈曲度の変化が比較的明瞭に現れることが確認できた。このときの被験者の足長が２５６ｍｍであることから、当該距離を、日本人の６０歳代の女性の５パーセンタイル値と３０歳代の男性の９５パーセンタイル値の足長範囲（２２２．９ｍｍ〜２６６ｍｍ）（出典：日本人の人体計測データベース1992-1994）に比例換算すると、当該距離の好適な範囲は、１７．４ｍｍ〜４１．６ｍｍとなる。この距離を満たすようなＭＰ曲げセンサ２１の長さは、ＭＰ曲げセンサ２１の長手方向中心をＭＰ関節軸１００上に配置する場合には３４．８ｍｍ〜８３．２ｍｍとなり、この場合に、ＭＰ関節軸１００の周りの屈曲度の変化を明瞭に現わすことができると考えられる。この長さの範囲から、足Ｆのサイズに応じて適宜選択することが好ましい。
【００４５】
これと同様にして、距腿関節軸１１３の周りの屈曲度の変化についても調べたところ、当該屈曲度の変化が明瞭に計測できる範囲は、距腿曲げセンサ２２の前端が、前脛骨下点１１８から前側に１０ｍｍ〜４０ｍｍの位置に配置される場合であることが確認できた。このため、前述の足長範囲に比例換算すると、前脛骨下点１１８から距腿曲げセンサ２２の前端までの好適な距離は８．７ｍｍ〜４１．６ｍｍとなる。この距離を満たすような距腿曲げセンサ２２の長さは、距腿曲げセンサ２２の長手方向中心を前脛骨下点１１８上に配置する場合には１７．４ｍｍ〜８３．２ｍｍとなる。この場合に、距腿関節軸１１３の周りの屈曲度の変化を明瞭に現わすことができると考えられる。この長さの範囲から、足Ｆのサイズに応じて適宜選択することが好ましい。
【００４６】
土踏まず部１０１の屈曲度については、当該屈曲度の変化が明瞭に計測できる範囲は、土踏まず曲げセンサ２３の前端が、土踏まず部１０１の最大高さ位置から前側に２０〜５０ｍｍの位置に配置される場合であることが確認できた。このため、前述の足長範囲に比例換算すると、土踏まず部１０１の最大高さ位置から土踏まず曲げセンサ２３の前端までの距離は１７．４ｍｍ〜５２．０ｍｍとなる。この距離を満たすような土踏まず曲げセンサ２３の長さは、土踏まず曲げセンサ２３の長手方向中心を土踏まず部１０１の最大高さ位置上に配置する場合には．３４．５ｍｍ〜１０４ｍｍとなる。この場合に、土踏まず部１０１の屈曲度の変化を明瞭に現わすことができると考えられる。この長さの範囲から、足Ｆのサイズに応じて適宜選択することが好ましい。
【００４７】
距骨下関節軸１２２の周りの屈曲度については、足首部Ｆの内側において当該屈曲度の変化が明瞭に計測できる範囲は、内側距骨曲げセンサ２４ａの前端が、所定の点（距骨下関節軸１２２を矢状面に投影した投影線と、内踝点１１４と舟状骨粗面１２０とを結ぶ線Ｘ３との交点）から前側に２０〜４０ｍｍの位置に配置される場合であることが確認できた。このため、前述の足長範囲に比例換算すると、当該交点から内側距骨曲げセンサ２４ａの前端までの距離は１７．４ｍｍ〜４１．６ｍｍとなる。この距離を満たすような内側距骨曲げセンサ２４ａの長さは、内側距骨曲げセンサ２４ａの長手方向中心を当該交点上に配置する場合には３４．８〜８３．２ｍｍとなる。この場合に、距骨下関節軸１２２の周りの屈曲度の変化を明瞭に現わすことができると考えられる。この長さの範囲から、足Ｆのサイズに応じて適宜選択することが好ましい。なお、外側距骨曲げセンサ２４ｂについては、内側距骨曲げセンサ２４ａと同様とすることができ、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４８】
なお、各曲げセンサ２１〜２４は、上述したように細長状に形成されているが、センサ２１〜２４の長手方向両端を靴下１１に固定して（例えば、テープ等で貼り付けて）もよく、あるいは当該長手方向の両端のうちの一端を靴下１１に固定して、他端を靴下１１に固定しないようにしてもよい。後者の場合、曲げセンサ２１〜２４を被験者の足Ｆと足首部Ａの変形にスムースに追従させることができ、取得される歩行データの精度を向上させることができる。
【００４９】
図１および図２に示すように、圧力計測部３０は、踵圧力センサ３１と、ＭＰ圧力センサ３２と、足指圧力センサ３３と、を有している。
【００５０】
踵圧力センサ３１は、図２に示すように、被験者の足Ｆの裏側において踵部１０３の圧力を計測する。より具体的には、踵圧力センサ３１は、靴下１１の靴下踵部１１ｄの内面に取り付けられる（例えば、テープ等で貼り付けられる）。歩行データ取得装置１が装着された被験者の足Ｆを裏側から見たときに、踵圧力センサ３１は、踵部１０３のうち床面に接地する位置に配置される。このことにより、被験者の足Ｆの裏側において踵部１０３の圧力を精度良く計測することができ、後述する踵接地時点Ｔ１および踵離地時点Ｔ３を精度良く特定することができる。
【００５１】
ＭＰ圧力センサ３２は、被験者の足Ｆの裏側においてＭＰ関節部１２３の圧力を計測する。より具体的には、ＭＰ圧力センサ３２は、足Ｆの裏側において、足長軸１０６よりも足Ｆの外側におけるＭＰ関節部１２３の圧力を計測する。このようなＭＰ圧力センサ３２は、靴下１１の靴下足底部１１ｂの内面に取り付けられる（例えば、テープ等で貼り付けられる）。歩行データ取得装置１が装着された被験者の足Ｆを裏側から見たときに、ＭＰ圧力センサ３２は、ＭＰ関節軸１００上であって、足長軸１０６よりも足Ｆの外側に配置されることが好ましい。このことにより、足Ｆの裏側において足長軸１０６よりも足Ｆの外側におけるＭＰ関節部１２３の圧力を精度良く計測することができ、後述するＭＰ接地時点Ｔ２を精度良く特定することができる。
【００５２】
足指圧力センサ３３は、被験者の足Ｆの裏側において母趾１１９（足指部１０２の一例）の圧力を計測する。より具体的には、足指圧力センサ３３は、靴下１１の靴下爪先部１１ａの内面に取り付けられる（例えば、テープ等で貼り付けられる）。歩行データ取得装置１が装着された被験者の足Ｆを裏側から見たときに、足指圧力センサ３３は、母趾１１９のうち床面に接地する位置に配置されることが好ましい。このことにより、被験者の足Ｆの裏側において母趾１１９の圧力を精度良く計測することができ、後述する足指離地時点Ｔ４を精度良く特定することができる。なお、足指圧力センサ３３は、母趾１１９の圧力に限られることはなく、第二趾１０４などの他の足指の圧力を計測するようにしてもよい。
【００５３】
ここで各圧力センサ３１〜３３は、計測部位の圧力を計測可能であれば任意の構成とすることができるが、例えば、圧電素子により構成することができる。圧力センサの一例としては、Interlink Electronics社製のＦＳＲセンサが挙げられる。
【００５４】
図１に示すように、本実施の形態における歩行データ取得装置１は、被験者の下腿部Ｌの加速度を計測する加速度センサ４０（加速度計測部）を更に備えている。本実施の形態においては、加速度センサ４０は、後述するボックス６３内に収容されて、靴下１１の靴下脚部１１ｅにベルト６４によって取り付けられている。この加速度センサ４０は、３軸方向の加速度を計測可能に構成されており、下腿部Ｌの上下方向加速度、前後方向加速度および左右方向（足Ｆの内外方向）加速度を計測する。なお、加速度センサ４０は、被験者の下腿部Ｌに取り付けられることに限られることはなく、被験者の足Ｆに取り付けられるようにしてもよい。
【００５５】
ここで加速度センサ４０は、計測部位の加速度を計測可能であれば任意の構成とすることができるが、例えば、加速度センサには、Ｋｉｏｎｉｘ社製のＫＸＳＤ９−２０５０を好適に用いることができる。
【００５６】
次に、図１および図８を用いて、データ処理部５０について説明する。データ処理部５０は、曲げ計測部２０から受信した屈曲度信号を計測時間と関連付けて曲げデータを作成して出力するとともに、圧力計測部３０から受信した圧力信号を計測時間と関連付けて圧力データを作成して出力する。本実施の形態におけるデータ処理部５０は、図８に示すように、マイクロコンピュータ５１と、データ出力部５２と、を有している。
【００５７】
マイクロコンピュータ５１には、ＭＰ曲げセンサ２１、距腿曲げセンサ２２、土踏まず曲げセンサ２３、距骨曲げセンサ２４（内側距骨曲げセンサ２４ａおよび外側距骨曲げセンサ２４ｂ）、踵圧力センサ３１、ＭＰ圧力センサ３２、足指圧力センサ３３および加速度センサ４０が、センサ配線６０を介して接続されている。そして、これらのセンサから、マイクロコンピュータ５１に計測値が信号として送信される。マイクロコンピュータ５１は、各センサから受信した信号を計測時間と関連付けてデータを作成し、作成したデータをデータ出力部５２に送信する。
【００５８】
より具体的には、マイクロコンピュータ５１は、ＭＰ曲げセンサ２１から受信した屈曲度信号を計測時間と関連付けてＭＰ曲げデータを作成する。すなわち、マイクロコンピュータ５１は、ＭＰ曲げセンサ２１から連続的に屈曲度信号を受信し、受信した屈曲度信号から所定の時間間隔で計測値を抽出し、抽出された計測値を、当該計測値が計測された計測時間（計測開始からの経過時間）と関連付けて、ＭＰ曲げデータを作成する。
【００５９】
同様にして、マイクロコンピュータ５１は、距腿曲げセンサ２２から受信した屈曲度信号を計測時間と関連付けて距腿曲げデータを作成し、土踏まず曲げセンサ２３から受信した屈曲度信号を計測時間と関連付けて土踏まず曲げデータを作成し、距骨曲げセンサ２４から受信した屈曲度信号を計測時間と関連付けて距骨曲げデータ（内側距骨曲げデータおよび外側距骨曲げデータ）を作成する。また、マイクロコンピュータ５１は、踵圧力センサ３１から受信した圧力信号を計測時間と関連付けて踵圧力データを作成し、ＭＰ圧力センサ３２から受信した圧力信号を計測時間と関連付けてＭＰ圧力データを作成し、足指圧力センサ３３から受信した圧力信号を計測時間と関連付けて足指圧力データを作成する。さらに、マイクロコンピュータ５１は、加速度センサ４０から受信した各方向の加速度信号を計測時間と関連付けて上下方向加速度データ、前後方向加速度データおよび左右方向加速度データを作成する。
【００６０】
データ出力部５２は、マイクロコンピュータにより作成されたデータを出力する。本実施の形態では、データ出力部５２は、データ記録部５２ａと、データ送信部５２ｂと、を含んでいる。このうちデータ記録部５２ａは、マイクロコンピュータ５１により作成されたデータを記録して保存する。このようなデータ記録部５２ａとしては、任意の構成とすることができるが、例えば、固定式のメモリであってもよい。あるいは、データ記録部５２ａは、記録媒体と、記録媒体を抜き差し可能に保持してデータを書き込む書込部（いずれも図示せず）と、を含むように構成されていてもよい。ここで、記録媒体の例としては、メモリカード（例えば、ＳＤカードなど）、ＵＳＢメモリ等を挙げることができる。
【００６１】
データ送信部５２ｂは、データ記録部５２ａに記録されている、上述のＭＰ曲げデータと、距腿曲げデータと、土踏まず曲げデータと、内側距骨曲げデータと、外側距骨曲げデータと、踵圧力データと、ＭＰ圧力データと、足指圧力データと、各方向の加速度データを送信して出力する。本実施の形態では、データ送信部５２ｂは、データ記録部５２ａに記録された各データを、後述する表示装置７１に送信（出力）する。
【００６２】
ところで、データ処理部５０のマイクロコンピュータ５１には、電源部６１が接続されている。この電源部６１は、乾電池や充電池などを用いてマイクロコンピュータ５１に電力を供給するように構成されている。このことにより、外部電源を用いることなく、被験者が歩行している間であってもマイクロコンピュータ５１に電力を供給することができる。電力が不所望のときにマイクロコンピュータ５１に電力が供給されることを防止するために、電源部６１とマイクロコンピュータ５１との間に入切スイッチ６２が設けられていることが好適である。例えば、入切スイッチ６２は、図示しないが、後述するボックス６３の表面に取り付けられる。
【００６３】
図１に示すように、加速度センサ４０、データ処理部５０および電源部６１は、靴下１１の靴下脚部１１ｅに配置される。本実施の形態では、加速度センサ４０、データ処理部５０および電源部６１は、ボックス６３内に収容されており、このボックス６３がベルト６４に取り付けられている。歩行データ取得装置１が被験者に装着される際には、このベルト６４が靴下脚部１１ｅを介して下腿部Ｌに巻き付けられ、ボックス６３が被験者の下腿部Ｌに取り付けられる。なお、加速度センサ４０、データ処理部５０および電源部６１の取付け構造は、このような構成に限られることはなく、ベルト６４を用いることなく、靴下脚部１１ｅに直接的に取り付けられるようにしてもよい。また、加速度センサ４０、データ処理部５０および電源部６１は、被験者の下腿部Ｌに取付可能であれば、ボックス６３に収容されることに限られない。
【００６４】
次に、本実施の形態における歩行データ取得システム７０について説明する。
【００６５】
図８に示すように、本実施の形態による歩行データ取得システム７０は、上述した歩行データ取得装置１と、歩行データ取得装置１のデータ出力部５２のデータ送信部５２ｂに接続される表示装置７１と、を備えている。表示装置７１の例としては、パーソナルコンピュータや、携帯情報端末（携帯電話、スマートホン、タブレット端末などを含む）を挙げることができる。この表示装置７１とデータ送信部５２ｂは、無線接続されることが好適である、なお、表示装置７１とデータ送信部５２ｂは、有線接続されるようにしてもよい。
【００６６】
表示装置７１は、データ送信部５２ｂから送信された各データを受信して表示する。より具体的には、表示装置７１は、データ送信部５２ｂから複数周期のデータが送信される場合には、後述する図９のような全周期のデータを表示するように構成されていてもよく、あるいは、全周期のうちの任意の一つの、あるいは複数の歩行周期のデータを選択的に表示可能に構成されていてもよい。任意の１歩行周期のデータを表示する場合、例えば、後述する図１５のようにＭＰ曲げデータを表示するとともに、図１６のように距腿曲げデータを表示する。また、表示装置７１は、後述する図１８のように土踏まず曲げデータを表示し、図１９のように内側距骨曲げデータを表示し、図２０のように外側距骨曲げデータを表示する。また、表示装置７１は、後述する図１２乃至図１４のように、踵圧力データ、ＭＰ圧力データおよび足指圧力データを表示する。さらに、表示装置７１は、後述する図２１乃至図２３のように、上下方向加速度データ、前後方向加速度データおよび左右方向加速度データを表示する。
【００６７】
なお、表示装置７１は、基準となる正常波形のグラフと、被験者のグラフとを同時に表示するように構成してもよく、あるいは、被験者のグラフだけを表示するように構成してもよい。また、表示装置７１は、各種データを選択的に表示するように構成してもよく、あるいは、複数種のデータを同時に表示するように構成してもよい。
【００６８】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、被験者の歩行データを取得する方法について説明する。
【００６９】
まず、図１に示す歩行データ取得装置１が、被験者に装着される。この場合、被験者の少なくとも一方の足Ｆに歩行データ取得装置１の靴下１１が装着される。このことにより、各センサは、被験者の足Ｆまたは下腿部Ｌの所望の位置に配置される。すなわち、ＭＰ曲げセンサ２１は、足Ｆを裏側から見たときに、足長軸１０６上に配置されるとともに、ＭＰ曲げセンサ２１の長手方向中心がＭＰ関節軸１００上に配置される。距腿曲げセンサ２２は、内踝点１１４と外踝点１１５との中間位置に配置されるとともに、当該中間位置と第二趾１０４の先端とを結ぶ線Ｘ１（図３参照）上に配置される。土踏まず曲げセンサ２３は、母趾１１９の先端と踵点１０５とを結ぶ線Ｘ２（図２参照）に沿って、当該線Ｘ２よりも内側に配置されるとともに、土踏まず曲げセンサ２３の長手方向中心が土踏まず部１０１の最大高さ位置に配置される。内側距骨曲げセンサ２４ａは、内踝点１１４と舟状骨粗面１２０とを結ぶ線Ｘ３（図４参照）上に配置されるとともに、内側距骨曲げセンサ２４ａの前端が、舟状骨粗面１２０上若しくはその近傍に配置される。外側距骨曲げセンサ２４ｂは、外踝点１１５と第５中足骨粗面１２４とを結ぶ線Ｘ４（図５参照）上に配置されるとともに、外側距骨曲げセンサ２４ｂの前端が、第５中足骨粗面１２４上若しくはその近傍に配置される。踵圧力センサ３１は、踵部１０３のうち床面に接地する位置に配置され、ＭＰ圧力センサ３２は、ＭＰ関節軸１００上であって、足長軸１０６よりも足Ｆの外側に配置され、足指圧力センサ３３は、母趾１１９のうち床面に接地する位置に配置される。
【００７０】
また、上述したボックス６３が取り付けられたベルト６４が、被験者の靴下１１の靴下脚部１１ｅを介して下腿部Ｌに巻き付けられ、加速度センサ４０は下腿部Ｌに配置される。
【００７１】
被験者の歩行データを取得する際、まず、入切スイッチ６２が入れられる。このことにより、電源部６１からマイクロコンピュータ５１に電力が供給され、マイクロコンピュータ５１が作動し、各センサによる計測が開始する。
【００７２】
続いて、被験者が歩行を行う。この間、各センサにより計測された計測値が信号としてマイクロコンピュータ５１に送信され、マイクロコンピュータ５１は、各信号を計測時間に関連付けてデータを作成する。作成されたデータはデータ記録部５２ａに記録される。
【００７３】
計測終了後、表示装置７１がデータ送信部５２ｂに無線接続される。このことにより、データ記録部５２ａに記録された歩行データがデータ送信部５２ｂから送信（出力）される。このようにして、被験者の歩行データを取得することができる。データ送信部５２ｂから送信された歩行データは、表示装置７１に送信される。
【００７４】
その後、表示装置７１において、受信した各データが表示される。表示装置７１に送信された各データは、被験者が複数周期の歩行を行った場合には、図９に示すようなデータになっている。なお、図９では、一例として、（ａ）踵圧力データ、（ｂ）ＭＰ圧力データ、（ｃ）足指圧力データ、（ｄ）ＭＰ曲げデータ、（ｅ）距腿曲げデータ、（ｆ）上下方向加速度データ、（ｇ）前後方向加速度データおよび（ｈ）左右方向加速度データを示す。図９における各グラフの横軸は無次元時間を示し、（ａ）〜（ｃ）の縦軸は圧力を示し、（ｄ）および（ｅ）の縦軸は屈曲度を示し、（ｆ）〜（ｈ）の縦軸は加速度を示している。
【００７５】
本実施の形態では、表示装置７１では、この複数周期のデータから任意の１周期のデータが表示される。より具体的には、後述する図１２１乃至図１６、図１８乃至図２４に示すような波形のグラフが表示される。このようにして、理学療法士などのリハビリ専門家は、被験者の歩行データを見ることができる。ここで、図１２乃至図１６、図１８乃至図２４に示すグラフの横軸は、１歩行周期を１００としたときの無次元時間を示し、図１２乃至図１４に示すグラフの縦軸は無次元圧力を示している。図１５、図１６、図１８、図１９、および図２０に示すグラフの縦軸は屈曲度を示し、図２１乃至図２４に示すグラフの縦軸は無次元加速度を示している。
【００７６】
ここで、図９、図１２乃至図１４に示す圧力データのグラフは、後述する第３の実施の形態におけるインソール９０に各圧力センサ３１〜３３を取り付けて歩行試験を行った結果取得されたデータの一例である。図９および図１５に示すＭＰ曲げデータのグラフは、インソール９０にＭＰ曲げセンサ２１を取り付けて歩行試験を行った結果取得されたデータの一例である。図９および図１６に示す距腿曲げデータのグラフは、後述する第２の実施の形態における靴８０に距腿曲げセンサ２２を取り付けて歩行試験を行った結果取得されたデータの一例である。図１８に示す土踏まず曲げデータのグラフは、上述した靴下１１に土踏まず曲げセンサ２３を取り付けて歩行試験を行った結果取得されたデータの一例であり、図１９に示す内側距骨曲げデータのグラフは、靴８０に内側距骨曲げセンサ２４ａを取り付けて歩行試験を行った結果取得されたデータの一例であり、図２０に示す外側距骨曲げデータのグラフは、靴８０に外側距骨曲げセンサ２４ｂを取り付けて歩行試験を行った結果取得されたデータの一例である。これらの各圧力センサ３１〜３３および各曲げセンサ２１〜２４は、インソール９０が入れられた靴８０を装着して歩行を行った結果得られたデータである。この際に使用した靴８０は、後述する商品名「レイトアップ」の靴であり、インソール９０は、工作部材−ＥＶＡシートＮｏ．１（株式会社大創産業製、デュロメータ硬さ約２０）をインソール形にカットしたものである。
【００７７】
また、図９および図２１乃至図２３に示す加速度データのグラフは、加速度センサ４０を下腿部Ｌに取り付けて歩行試験を行った結果取得されたデータの一例である。
【００７８】
圧力センサ３１〜３３、ＭＰ曲げセンサ２１を靴下１１や靴８０に取り付けた場合にこれらのセンサ３１〜３３、２１から取得されるデータの図示は省略しているが、これらのグラフと同様のデータを靴下１１や靴８０に取り付けられたセンサ３１〜３３、２１からも取得することができる。また、距腿曲げセンサ２２および距骨曲げセンサ２４（内側距骨曲げセンサ２４ａおよび外側距骨曲げセンサ２４ｂ）を靴下１１に取り付けた場合に取得されるデータの図示も省略しているが、この場合であっても同様のデータを取得することができる。なお、図１２乃至図１６および図１８乃至図２４においては、一例として正常者の波形と被験者の波形を表示しているが、図９においては、図面を明瞭にするために、正常者の波形の表示を省略し、被験者の波形を示している。
【００７９】
次に、上述のようにして取得された歩行データを用いて、被験者の歩行診断を行う方法について説明する。すなわち、リハビリ専門家は、表示装置７１において表示された各データを見て、被験者の足運びを確認する。本実施の形態による歩行データ取得装置１から取得されたデータからは、ロッカー機能が正常に働いているか否かの評価と、回内・回外運動が適切に行われているか否かの評価を行うことができる。
【００８０】
まず、ロッカー機能について説明する。
【００８１】
１歩行周期は、足Ｆが床面に接地している立脚期と、足Ｆが床面から離れている遊脚期と、に区分けされる。このうち立脚期は、図１０に示すように、ヒールロッカー期間（立脚初期）と、アンクルロッカー期間（立脚中期）と、フォアフットロッカー期間（立脚終期）とに区分けされる。
【００８２】
ヒールロッカー期間は、図１０および図１１に示すように、床面に踵部１０３が接地してから、ＭＰ関節部１２３が床面に接地するまでの期間である。より具体的には、ヒールロッカー期間は、踵部１０３の圧力が正の値になった時点（踵接地時点Ｔ１）から、ＭＰ関節部１２３の圧力が正の値になった時点（ＭＰ接地時点Ｔ２）までの期間となる。通常、ＭＰ接地時点Ｔ２では、母趾１１９は接地しておらず、母趾１１９の圧力はゼロである。ヒールロッカー期間では、図１０に示すように、主として踵部１０３を軸にして、足Ｆの全体が床面に接地する方向に足Ｆおよび下腿部Ｌが回転するように変形する。
【００８３】
アンクルロッカー期間は、ＭＰ関節部１２３が床面に接地してから、踵部１０３が床面から離れるまでの期間である。より具体的には、アンクルロッカー期間は、ＭＰ関節部１２３の圧力が正の値になった時点（ＭＰ接地時点Ｔ２）から、踵部１０３の圧力がゼロになった時点（踵離地時点Ｔ３）までの期間となる。通常、踵離地時点Ｔ３では、ＭＰ関節部１２３は接地し、ＭＰ関節部１２３の圧力は正の値になる。アンクルロッカー期間では、図１０に示すように、主として足首部Ａの距腿関節軸１１３を中心にして、足Ｆの全体が床面に接地されながら、下腿部Ｌが前側に回転するように足首部Ａが変形する。
【００８４】
フォアフットロッカー期間は、踵部１０３が床面から離れてから、母趾１１９が床面から離れるまでの期間である。より具体的には、フォアフットロッカー期間は、踵部１０３の圧力がゼロになった時点（踵離地時点Ｔ３）から、母趾１１９の圧力がゼロになった時点（足指離地時点Ｔ４）までの期間となる。通常、足指離地時点Ｔ４では、ＭＰ関節部１２３が離地し、ＭＰ関節部１２３の圧力はゼロになる。フォアフットロッカー期間では、図１０に示すように、主としてＭＰ関節軸１００を中心にして、足指部１０２が床面に接地されながら、踵部１０３が持ち上げられる方向に足Ｆが回転するように変形する。
【００８５】
このようなロッカー機能が正常に働いているか否かは、例えば、図１５に示すＭＰ曲げデータおよび図１６に示す距腿曲げデータを見ることにより評価することができる。
【００８６】
まず、ＭＰ曲げデータおよび距腿曲げデータを見る前に、踵圧力データ、ＭＰ圧力データおよび足指圧力データから、ヒールロッカー期間、アンクルロッカー期間およびフォアフットロッカー期間が定められる。この場合、図１２に示す踵圧力データのグラフから、踵部１０３の圧力がゼロから正の値になる踵接地時点Ｔ１が特定される。また、図１３に示すＭＰ圧力データのグラフから、ＭＰ関節部１２３の圧力がゼロから正の値になるＭＰ接地時点Ｔ２が特定される。そして、図１２に示す踵圧力データのグラフから、踵部１０３の圧力が正の値からゼロになる踵離地時点Ｔ３が特定され、図１４に示す足指圧力データのグラフから、母趾１１９（足指部１０２）の圧力が正の値からゼロになる足指離地時点Ｔ４が特定される。これらの特定された時点Ｔ１〜Ｔ４により、ヒールロッカー期間、アンクルロッカー期間およびフォアフットロッカー期間を定めることができる。なお、図１２乃至図１６、図１８乃至図２４には、便宜上、各時点Ｔ１〜Ｔ４が表示されている（図１９および図２０においては、正常者のＴ２と被験者のＴ２は重なっている）。Ｔ１〜Ｔ４は、表示装置７１において演算処理を行ってこれらの図のように表示させるようにしてもよいが、ロッカー機能または回内・回外運動の評価を行うことができれば、Ｔ１〜Ｔ４の表示は省略してもよい。
【００８７】
各圧力データは、各ロッカー期間の特定以外にも、足Ｆの左右のバランス能力や、荷重バランスなどを評価するために用いることもできる。また、複数周期の圧力データから、ヒールロッカー期間、アンクルロッカー期間およびフォアフットロッカー期間の量的、時間的変動を評価することもできる。例えば、ヒールロッカー期間やアンクルロッカー期間が長くなる場合には、床面にそろりと足Ｆを接地させるような歩き方をしていると判断することができる。また、各ロッカー期間が短い若しくは消失されている場合には、足Ｆに荷重がかかるときに痛みを感じていると判断することも可能である。
【００８８】
続いて、ロッカー機能の評価が行われる。
【００８９】
例えば、ＭＰ関節曲げデータから、フォアフットロッカー期間におけるロッカー機能の評価が行われる。すなわち、ロッカー機能が正常に働いている場合には、図１０に示すように、ＭＰ関節軸１００の周りを、母趾１１９（足指部１０２）が床面に接地されながら踵部１０３が持ち上げられる方向に足Ｆが回転するように変形する。このことが、図１５の実線に示されている。すなわち、フォアフットロッカー期間においてＭＰ関節軸１００の周りの屈曲度が増大し、ＭＰ関節軸１００の周りで足Ｆが回転するように変形していることがわかる。
【００９０】
しかしながら、ロッカー機能が正常に働いていない場合には、このような足Ｆの変形が小さくなる。例えば、被験者の歩行がすり足である場合には、ロッカー機能が正常に働くことができない傾向にある。この場合、図１５において破線で示すように、フォアフットロッカー期間におけるＭＰ関節軸１００の周りの屈曲度がそれほど増大しなくなる。このことにより、リハビリ専門家は、このＭＰ曲げデータから、フォアフットロッカー期間における足Ｆの変形が不十分であることを認識することができ、被験者のロッカー機能が正常に働いていない、と評価することができる。
【００９１】
また、ロッカー機能の評価の他の例として、距腿曲げデータから、アンクルロッカー期間におけるロッカー機能の評価が行われる。すなわち、ロッカー機能が正常に働いている場合には、図１０に示すように、距腿関節軸１１３の周りを、足裏が全体的に床面に接地されながら、下腿部Ｌが前側に回転するように足首部Ａが変形する。このことが、図１６の実線に示されている。すなわち、アンクルロッカー期間において距腿関節軸１１３の周りの屈曲度が増大し、下腿部Ｌが前側に回転するように足首部Ａが変形していることがわかる。
【００９２】
しかしながら、ロッカー機能が正常に働いていない場合には、このような足首部Ａの変形が小さくなり得る。例えば、被験者の歩行がすり足である場合には、ロッカー機能が正常に働くことができない傾向にある。この場合、図１６において破線で示すように、アンクルロッカー期間における距腿関節軸１１３の周りの屈曲度がそれほど増大しなくなる。このことにより、リハビリ専門家は、この距腿曲げデータから、アンクルロッカー期間における足首部Ａの変形が不十分であることを認識することができ、被験者のロッカー機能が正常に働いていない、と評価することができる。
【００９３】
また、ロッカー機能が正常に働いていない場合には、図１６の破線で示すように、アンクルロッカー期間における距腿関節軸１１３の周りの屈曲度の増大が遅延する傾向がある。この点においても、リハビリ専門家はアンクルロッカー期間における下腿部Ｌの前側への回転が困難になっていることを認識することができ、被験者のロッカー機能が正常に働いていない、と評価することができる。この屈曲度の増大の遅延は、図１５の破線でも認識することができる。
【００９４】
次に、回内・回外運動について説明する。
【００９５】
回内・回外運動とは、図１７に示すように、歩行時に距骨下関節軸１２２を中心とした左右方向の捻り運動を意味する。このうち、回内運動は、立脚期において下腿部Ｌが内側に回旋する運動であり、回外運動は、遊脚期において下腿部Ｌが外側に回旋する運動である。立脚期では、足Ｆと足首部Ａの変形は回内位範囲であるが、歩行時点に応じて回内方向への変形の度合いが異なり、回外位範囲に近い変形状態になる場合がある。
【００９６】
より具体的には、図１７に示すように、踵接地時点Ｔ１では、足Ｆと足首部Ａは回外位にあり、そこから回内運動を開始する。踵接地時点Ｔ１からＭＰ接地時点Ｔ２に向かって、回内方向への変形が強まり、ＭＰ接地時点Ｔ２では回内方向への変形が比較的大きくなる。ＭＰ接地時点Ｔ２から足指離地時点Ｔ４にわたって、回内方向への変形は弱まり、回外位範囲に近づいていき、足指離地時点Ｔ４では、足Ｆと足首部Ａは回外位になる。このようにして、立脚期では踵接地時点Ｔ１および足指離地時点Ｔ４を除き回内位範囲内ではあるものの、足Ｆと足首部Ａの変形は変化し、足Ｆおよび足首部Ａが左右にねじられるように変形する。
【００９７】
このような回内・回外運動が正常に行われているか否かは、例えば、図１８に示す土踏まず曲げデータ、図１９に示す内側距骨曲げデータおよび図２０に示す外側距骨曲げデータを見ることにより評価することができる。
【００９８】
まず、上述したロッカー機能の評価と同様にして、踵圧力データ、ＭＰ圧力データおよび足指圧力データから、踵接地時点Ｔ１、ＭＰ接地時点Ｔ２、踵離地時点Ｔ３および足指離地時点Ｔ４が特定される。
【００９９】
続いて、回内・回外運動の評価が行われる。
【０１００】
例えば、土踏まず曲げデータから、回内運動の評価が行われる。すなわち、回内運動が正常に行われている場合には、図１８の実線に示すように、回内運動が行われている間であっても、土踏まず部１０１は、正の値の屈曲度を有しており、土踏まず部１０１のアーチ形状が、消失されることなく維持される。
【０１０１】
しかしながら、回内運動が正常に行われない場合、例えば、回内運動が過剰に行われる場合には、土踏まず部１０１が平坦化され、アーチ形状が消失される。このことが、図１８の破線で示されている。このことにより、リハビリ専門家は、この土踏まず曲げデータから、回内運動が過剰に行われていることを認識することができ、被験者の回内運動が正常に行われていない、と評価することができる。
【０１０２】
また、ロッカー機能の評価の他の例として、内側距骨曲げデータおよび外側距骨曲げデータから、回内運動の評価が行われる。すなわち、回内運動が正常に行われている場合には、足首部Ａの内側における距骨下関節軸１２２の周りの屈曲度は、図１９の実線に示すような波形となり、足首部Ａの外側における距骨下関節軸１２２の周りの屈曲度は、図２０の実線に示すような波形となる。
【０１０３】
しかしながら、回内運動が正常に行われない場合、例えば、回内運動が過剰に行われる場合には、足首部Ａの内側における距骨下関節軸１２２の周りの回内方向への屈曲度は、図１９の破線に示すように増大し、足首部Ａの外側における距骨下関節軸１２２の周りの回内方向への屈曲度は、図２０の破線に示すように増大する。このことにより、リハビリ専門家は、これらの距骨曲げデータから、回内運動が過剰に行われていることを認識することができ、被験者の回内運動が正常に行われていない、と評価することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態では、加速度センサ４０により、歩行中の被験者の下腿部Ｌの３軸方向の加速度が計測され、上下方向加速度データ、前後方向加速度データおよび左右方向加速度データが表示装置７１に表示される。これらの加速度データからは、遊脚期における足Ｆの速度変化を見ることができる。すなわち、リハビリ専門家は、各軸方向における足Ｆの振り出しの勢いを見ることができ、この点においても被験者の歩行診断を行うことができる。
【０１０５】
例えば、上下方向加速度データから、上下方向における足Ｆの振り出しの勢いを評価することができる。すなわち、遊脚期において足Ｆの振り出しの勢いが十分である場合には、足Ｆの上方向の加速度が大きくなる。このことが、図２１の実線に示されている。すなわち、遊脚期において足Ｆの上方向の加速度が大きくなり、足Ｆの振り出しの勢いが十分であることを認識することができる。
【０１０６】
しかしながら、遊脚期において足Ｆの振り出しの勢いが不十分である場合には、図２１の破線に示されているように、足Ｆの上方向の加速度が小さくなる。このことにより、リハビリ専門家は、この上下方向加速度データから、足Ｆの振り出しの勢いが不十分であることを認識することができる。
【０１０７】
同様にして、図２２および図２３に示す加速度データから、遊脚期における各方向の足Ｆの加速度を確認して、足Ｆの振り出しの勢いが十分であるか否かを評価することができる。
【０１０８】
また、図２１に示す上下方向加速度と、図２２に示す前後方向加速度とから上下前後方向ＲＭＳ（二乗平均平方根）を算出して、足Ｆの振り出しの勢いの評価を行うこともできる。この場合、例えば、表示装置７１において、上下方向加速度と、前後方向加速度とをそれぞれ二乗して得られた値の平均値を上下前後方向ＲＭＳとしてもよい。このようにして算出された上下前後方向ＲＭＳ（図２４参照）は、加速度の変化の絶対値を表すことができる。すなわち、歩行時には下腿部Ｌの動きにより加速度計の軸が絶対空間に対して変化するが、この上下前後方向ＲＭＳを用い足Ｆの振り出しの勢いを評価することにより、加速度計の軸の変化の影響を排除することができ、評価精度を向上させることができる。また、各方向の加速度データから、遊脚期における床面への躓き（床面への接触）や、立脚期におけるスリップなども評価することができる。
【０１０９】
なお、図１２乃至図１６および図２１乃至図２４に示すように、実線で示された各時点Ｔ１〜Ｔ４よりも破線で示された各時点Ｔ１〜Ｔ４が遅延しており、実線のグラフよりも破線のグラフにおいて立脚期が長くなっている。このような現象も、各データを見たリハビリ専門家は認識することができ、被験者の歩行の安定性および安全性に問題がある、と評価することができる。
【０１１０】
このように本実施の形態によれば、曲げ計測部２０により計測された被験者の足ＦのＭＰ関節軸１００の周りの屈曲度、足首部Ａの周りの屈曲度および土踏まず部１０１の屈曲度が、計測時間と関連付けられて曲げデータが作成されて、出力される。このことにより、ロッカー機能および回内・回外運動の評価を可能にする歩行データを取得することができる。すなわち、リハビリ専門家は、出力された曲げデータから、歩行中の被験者の足Ｆと足首部Ａの変形を捉えることができる。このため、ロッカー機能が正常に働いているか否かの評価や、回内・回外運動が適切に行われているか否かの評価を行うことができる。この結果、ヒト（とりわけ、高齢者や歩行障害者など）の歩行診断精度を向上させることができるとともに診断を効率良く行うことができる。
【０１１１】
また、本実施の形態によれば、曲げ計測部２０および圧力計測部３０が靴下１１に取り付けられている。このことにより、曲げ計測部２０および圧力計測部３０を、予め靴下１１の所望の位置に配置させておくことができ、この靴下１１を被験者の足Ｆに履かせた場合に、所望の位置に容易に配置させることができる。このため、精度の良い曲げデータおよび圧力データを取得することができ、ロッカー機能および回内・回外運動の評価を精度良く行うことができる。
【０１１２】
なお、上述した本実施の形態においては、装身具１０の一例としての靴下１１に、曲げ計測部２０および圧力計測部３０が取り付けられている例について説明した。しかしながら、装身具１０は、足Ｆを覆うことができれば、靴下１１に限られることはなく、足Ｆを覆うサポータや、ストッキングなどであってもよい。この場合であっても、サポータやストッキングに、曲げ計測部２０および圧力計測部３０を取り付けることができる。
【０１１３】
また、上述した本実施の形態においては、歩行データ取得装置１が加速度センサ４０を備えている例について説明した。しかしながら、ロッカー機能または回内・回外運動の評価を行うことができれば、歩行データ取得装置１は加速度センサ４０を備えることなく、加速度の計測は省略してもよい。
【０１１４】
また、上述した本実施の形態においては、圧力計測部３０が、踵圧力センサ３１と、ＭＰ圧力センサ３２と、足指圧力センサ３３と、を有している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、圧力計測部３０は、ＭＰ圧力センサ３２を有していなくてもよい。この場合においても、立脚期と遊脚期の特定を容易に行うことができる。さらに、圧力計測部３０は、ＭＰ圧力センサ３２だけでなく足指圧力センサ３３を有していなくてもよい。この場合に、踵圧力センサ３１から取得される踵圧力データのみによって、１歩行周期の特定を容易に行うことができる。
【０１１５】
また、上述した本実施の形態においては、歩行データ取得装置１が圧力計測部３０を備えている例について説明した。しかしながら、圧力計測部３０は、備えられていなくてもよい。すなわち、図１５、図１６、図１８、図１９および図２０に示す曲げデータを見る際に、踵接地時点Ｔ１、ＭＰ接地時点Ｔ２、踵離地時点Ｔ３および足指離地時点Ｔ４が特定されていない場合であっても、リハビリ専門家は、曲げデータを示すグラフから、ロッカー機能または回内・回外運動の評価を行うことができる。このため、時点Ｔ１〜Ｔ４の特定を省略することができ、圧力計測部３０による足裏圧力の計測を省略することができる。
【０１１６】
また、上述した本実施の形態においては、曲げ計測部２０が、ＭＰ曲げセンサ２１と、距腿曲げセンサ２２と、土踏まず曲げセンサ２３と、距骨曲げセンサ２４と、を有している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、曲げ計測部２０は、これらの曲げセンサ２１〜２４のうちの少なくとも一つを有していればよい。この場合であっても、リハビリ専門家は、ＭＰ曲げデータ、距腿曲げデータ、土踏まず曲げデータおよび距骨曲げデータのうちの少なくとも一つから、ロッカー機能または回内・回外運動の評価を行うことができる。
【０１１７】
さらに、上述した本実施の形態においては、評価精度を向上させるために、距骨曲げセンサ２４は、内側距骨曲げセンサ２４ａと外側距骨曲げセンサ２４ｂの両方を含むように構成されている例について説明したが、このことに限られることはなく、いずれか一方のセンサだけを含むように構成されていてもよい。この場合であっても、当該一方のセンサによって取得される距骨曲げデータから、回内・回外運動の評価を行うことができる。
【０１１８】
また、上述した本実施の形態においては、歩行データ取得装置１のデータ送信部５２ｂに表示装置７１が接続される例について説明した。しかしながら、このことに限られることはない。例えば、データ記録部５２ａが、上述した記録媒体と、記録媒体を抜き差し可能に保持してデータを書き込む書込部とを含む場合には、データ送信部５２ｂと表示装置７１は接続されなくてもよい。この場合、マイクロコンピュータ５１により作成されたデータは、書込部によって記録媒体に書き込まれて記録され、データを記録した記録媒体を、計測終了後に書込部から抜き出して表示装置７１の読取部（図示せず）に挿入してもよい。このことにより、記録媒体のデータが表示装置７１に読み取られ、各データを表示することができる。なお、この場合、記録媒体によってデータを表示装置７１に読み込ませることができるため、データ出力部５２は、データ送信部５２ｂを含んでいなくてもよい。
【０１１９】
また、上述した本実施の形態においては、計測終了後に表示装置７１がデータ送信部５２ｂに接続されて、データ記録部５２ａに記録された各データが表示装置７１に送信される例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、計測中に表示装置７１がデータ送信部５２ｂに接続されて、データ記録部５２ａに記録されたデータが随時表示装置７１に送信されるようにしてもよい。この場合、表示装置７１に受信されたデータは、表示装置７１内に集積されて表示されるようにしてもよい。なお、この場合、マイクロコンピュータ５１により作成されたデータは、データ記録部５２ａに記録されることなくデータ送信部５２ｂに送信されるようにしてもよいが、データ記録部５２ａにバックアップとしてデータを記録するようにしてもよい。
【０１２０】
さらに、各曲げセンサ２１〜２４は、上述した位置に配置されることが好ましいが、各曲げセンサ２１〜２４の上述した位置は厳密で限定的な位置を示しているのではない。すなわち、被験者の足Ｆのサイズによって各曲げセンサ２１〜２４がある程度位置ずれした場合であっても、ロッカー機能および回内・回外運動の評価を可能にする歩行データを取得することは可能である。各圧力センサ３１〜３３についても同様である。
【０１２１】
（第２の実施の形態）
次に、図２５を用いて、第２の実施の形態における歩行データ取得装置および歩行データ取得システムについて説明する。
【０１２２】
図２５に示す第２の実施の形態においては、装身具が靴である点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図２４に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図２５において、図１乃至図２４に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１２３】
図２５に示すように、本実施の形態における歩行データ取得装置１の装身具１０は、靴８０（履物）になっている。すなわち、図２５に示す歩行データ取得装置１は、曲げ計測部２０および圧力計測部３０が取り付けられた靴８０を備えている。図２５に示す靴８０は、靴底８０ａと、靴底８０ａ上に設けられた靴本体部８０ｂと、足首部Ａを覆う靴脚部８０ｃと、を有している。
【０１２４】
靴８０は、靴底８０ａを含めて、被験者の足Ｆや足首部Ａの変形にスムースに追従可能に形成されていることが好適である。例えば、靴８０は、ゴムなどの弾力性を有している靴底を備えた繊維素材の柔軟な靴（靴下のような靴）であることが好適であり、このような靴の例としては、ルナエピックフライニット（ナイキ社の商品名、「ＦＬＹＫＮＩＴ」は登録商標）、チュブラードゥーム（アディダス社の商品名、「ＴＵＢＵＬＡＲ」はアディダス社の登録商標）、レイトアップ  Ｒａｔｅ  Ｕｐ（デバイスクリエイション株式会社の商品名）を挙げることができるが、これに限られることはない。また、靴８０のサイズは、靴８０に取り付けられた各曲げセンサ２１〜２４および各圧力センサ３１〜３３が被験者の足Ｆと足首部Ａの変形を精度良く計測することが可能なように、被験者の足Ｆのサイズに応じたサイズとすることがよい。
【０１２５】
各曲げセンサ２１〜２４および各圧力センサ３１〜３３は、図１乃至図６に示す靴下１１が被験者の足Ｆに装着された場合に配置される位置と同様の位置で靴８０に取り付けられている。より具体的には、ＭＰ曲げセンサ２１および土踏まず曲げセンサ２３は、靴底８０ａの上面（靴８０の内面）の所望の位置に取り付けられている。踵圧力センサ３１、ＭＰ圧力センサ３２および足指圧力センサ３３は、靴底８０ａの上面の所望の位置に取り付けられている。
【０１２６】
距腿曲げセンサ２２は、第１の実施の形態における距腿曲げセンサ２２と同様に、靴本体部８０ｂの内面に設けられた第１ポケット８１内に収容されている。距骨曲げセンサ２４（内側距骨曲げセンサ２４ａおよび外側距骨曲げセンサ２４ｂ）は、図示を省略するが、第１の実施の形態における距骨曲げセンサ２４と同様に、靴本体部８０ｂの内面に設けられた第２ポケットや第３ポケット（いずれも図示せず）に収容されている。
【０１２７】
加速度センサ４０、データ処理部５０および電源部６１は、第１の実施の形態と同様にボックス６３に収容されており、このボックス６３が取り付けられたベルト６４が靴８０の靴脚部８０ｃを介して下腿部Ｌに巻き付けられることによって、ボックス６３が被験者の下腿部Ｌに取り付けられる。
【０１２８】
なお、図２５に示す靴本体部８０ｂには、靴８０をスムースに着脱させるためのファスナーなどの締結具（図示せず）が設けられていることが好適である。この場合、着脱時に、靴８０の開口を大きくすることができ、各曲げセンサ２１〜２４および各圧力センサ３１〜３３が位置ずれすることを防止できるとともに、これらのセンサ２１〜２４、３１〜３３に損傷を与えることを防止できる。このような締結具は、靴８０の開口を大きくすることができれば、任意の位置に設けることができる。
【０１２９】
このように本実施の形態によれば、曲げ計測部２０および圧力計測部３０が靴８０に取り付けられている。このことにより、曲げ計測部２０および圧力計測部３０を、予め靴８０の所望の位置に配置させておくことができ、この靴８０を被験者の足Ｆに履かせた場合に、所望の位置に容易に配置させることができる。このため、精度の良い曲げデータおよび圧力データを取得することができ、ロッカー機能および回内・回外運動の評価を精度良く行うことができる。
【０１３０】
なお、上述した本実施の形態においては、靴８０が、靴脚部８０ｃを有している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、靴８０は、靴脚部８０ｃを有することなく、被験者の足首部Ａ（より詳細には、内踝点１１４および外踝点１１５）が露出するように構成されていてもよい。この場合には、距腿曲げセンサ２２は、靴８０に取り付けられることなく、被験者の足Ｆにテープ等で貼り付けられるようにしてもよい。
【０１３１】
また、上述した本実施の形態においては、靴８０に土踏まず曲げセンサ２３が取り付けられている例について説明した。しかしながら、靴底８０ａが土踏まず部１０１の変形に追従が困難である場合には、土踏まず曲げセンサ２３は靴８０に取り付けられていなくてもよい。この場合には、例えば、土踏まず曲げセンサ２３は、被験者の足Ｆの土踏まず部１０１にテープ等で貼り付けられるようにしてもよい。
【０１３２】
（第３の実施の形態）
次に、図２６および図２７を用いて、第３の実施の形態における歩行データ取得装置および歩行データ取得システムについて説明する。
【０１３３】
図２６および図２７に示す第３の実施の形態においては、曲げ計測部がインソールに取り付けられている点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図２４に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図２６および図２７において、図１乃至図２４に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１３４】
図２６に示すように、本実施の形態における歩行データ取得装置１は、装身具１０の代わりにインソール９０（中敷き）を備えている。このインソール９０に、曲げ計測部２０および圧力計測部３０が取り付けられている。インソール９０は、被験者の足裏に面するソール本体９０ａと、ソール本体９０ａから突出するように延びる延長部９０ｂと、を有している。インソール９０は、被験者の足Ｆの変形にスムースに追従可能であれば特に限られることはないが、柔軟な材料から形成されていることが好適である。
【０１３５】
ＭＰ曲げセンサ２１および各圧力センサ３１〜３３は、図１乃至図６に示す靴下１１が被験者の足Ｆに装着された場合に配置される位置と同様の位置でインソール９０に取り付けられている。より具体的には、ＭＰ曲げセンサ２１は、ソール本体９０ａの上面（足Ｆに面する面）の所定の位置に取り付けられている。踵圧力センサ３１、ＭＰ圧力センサ３２および足指圧力センサ３３は、ソール本体９０ａの上面の所定の位置に取り付けられている。
【０１３６】
距腿曲げセンサ２２、土踏まず曲げセンサ２３および距骨曲げセンサ２４（内側距骨曲げセンサ２４ａおよび外側距骨曲げセンサ２４ｂ）は、インソール９０に取り付けられていない。この場合、これらの曲げセンサ２２〜２４は、被験者の足Ｆにテープなどで貼り付けられることが好適である。この場合、距腿曲げセンサ２２、土踏まず曲げセンサ２３および距骨曲げセンサ２４は、インソール９０が入れられた靴９５を被験者が履いた後に、被験者の足Ｆまたは足首部Ａの所望の位置に貼り付けられる。なお、靴９５は、第２の実施の形態における靴８０のような柔軟な靴であることが好ましいが、これに限られることはなく、任意の靴８０を用いることができる。
【０１３７】
加速度センサ４０、データ処理部５０および電源部６１は、第１の実施の形態と同様に、ボックス６３に収容されており、このボックス６３が取り付けられたベルト６４（図１参照）が被験者の下腿部Ｌに巻き付けられることによって、ボックス６３が被験者の下腿部Ｌに取り付けられる。なお、このボックス６３は、インソール９０の延長部９０ｂに取り付けられるようにしてもよい。
【０１３８】
本実施の形態におけるインソール９０は、図２７に示すように、靴９５の靴底９５ａの側に配置される第１ソール層９１と、第１ソール層９１上に設けられ、靴９５の靴本体部９５ｂの側に配置される第２ソール層９２とが積層された構造を有していることが好適である。このうち第２ソール層９２が、足Ｆに面する側（図２７における上側）に配置される。第１ソール層９１は、第２ソール層９２よりも硬い材料から形成されていることが好適である。この場合、接地時にかかる圧力によって各圧力センサ３１〜３３がインソール９０の第２ソール層９２内に沈み込んだ場合であっても、離地時に圧力から解放されると、圧力センサ３１〜３３が沈み込んだ状態を迅速に解消することができる。このため、離地直後の足裏圧力の計測精度を向上させることができる。
【０１３９】
このように本実施の形態によれば、曲げ計測部２０のＭＰ曲げセンサ２１および圧力計測部３０の各圧力センサ３１〜３３がインソール９０に取り付けられている。このことにより、曲げ計測部２０および圧力計測部３０を、予めインソール９０の所望の位置に配置させておくことができ、このインソール９０を入れた靴９５を被験者の足Ｆに履かせた場合に、所望の位置に容易に配置させることができる。このため、精度の良い曲げデータおよび圧力データを取得することができ、ロッカー機能および回内・回外運動の評価を精度良く行うことができる。
【０１４０】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明による歩行データ取得装置および歩行データ取得システムは、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に適宜組み合わせることも可能である。
【０１４１】
なお、上述した各実施の形態においては、曲げ計測部２０および圧力計測部３０が装身具１０またはインソール９０に取り付けられている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、曲げ計測部２０および圧力計測部３０は、装身具１０にもインソール９０にも取り付けられていなくてもよい。この場合、曲げ計測部２０の各曲げセンサ２１〜２４と、圧力計測部３０の各圧力センサ３１〜３３は、図１乃至図６に示す靴下１１が被験者の足Ｆに装着された場合に配置される位置と同様の位置で、被験者の足Ｆまたは足首部Ａにテープ等で貼り付けられるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
上述した本発明によれば、ロッカー機能および回内・回外運動の評価を可能にする歩行データを取得して、ヒト（例えば、高齢者や歩行障害者など）の歩行診断精度を向上させることができるとともに診断を効率良く行うことができる、歩行データ取得装置および歩行データ取得システムを提供することができる。このため、本発明は産業上利用可能な発明である。例えば、本発明は、電気機器産業、ソフトウェア産業、靴下製造業、靴製造業、インソール製造業、医療やリハビリテーション分野などの様々な分野で利用可能である。
【符号の説明】
【０１４３】
１      歩行データ取得装置
１０    装身具
１１    靴下
２０    曲げ計測部
２１    ＭＰ曲げセンサ
２２    距腿曲げセンサ
２３    土踏まず曲げセンサ
２４    距骨曲げセンサ
２４ａ  内側距骨曲げセンサ
２４ｂ  外側距骨曲げセンサ
３０    圧力計測部
３１    踵圧力センサ
３２    ＭＰ圧力センサ
３３    足指圧力センサ
４０    加速度センサ
５０    データ処理部
６１    電源部
７０    歩行データ取得システム
７１    表示装置
８０    靴
９０    インソール
１００  ＭＰ関節軸
１０１  土踏まず部
１０２  足指部
１０３  踵部
１１３  距腿関節軸
１２２  距骨下関節軸
１２３  ＭＰ関節部
Ｆ      足
Ａ      足首部
Ｌ      下腿部
【図１】
2018011890.tif 000003
【図２】
2018011890.tif 000004
【図３】
2018011890.tif 000005
【図４】
2018011890.tif 000006
【図５】
2018011890.tif 000007
【図６】
2018011890.tif 000008
【図７】
2018011890.tif 000009
【図８】
2018011890.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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