(57)【要約】【課題】患者が歩行訓練の継続をしやすくなる目標歩行速度提示システムを提供する。【解決手段】目標歩行速度提示システム１０は、歩行者を感知するセンサ１１０を含み、センサ１１０による感知の結果を示す感知信号を出力する感知部１００と、感知信号が示す感知の結果に基づいて歩行者の進行方向を算出する算出部３１０と、所定の大きさの目標歩行速度の方向を、算出された進行方向に基づいて決定する速度決定部３２０と、所定の大きさ及び決定された方向の目標歩行速度を歩行者に提示する提示器２００とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行者を感知するセンサを含み、前記センサによる感知の結果を示す感知信号を出力する感知部と、
前記感知信号が示す感知の結果に基づいて前記歩行者の進行方向を算出する算出部と、
所定の大きさの目標歩行速度の方向を、算出された前記進行方向に基づいて決定する速度決定部と、
前記所定の大きさ及び前記決定された方向の前記目標歩行速度を前記歩行者に提示する提示器とを備える
目標歩行速度提示システム。
【請求項２】
前記速度決定部は、算出された前記進行方向の変化に応じて前記目標歩行速度の方向を変化させて決定する
請求項１に記載の目標歩行速度提示システム。
【請求項３】
前記所定の大きさは、あらかじめ定められた既定値である第一の大きさである
請求項１又は２に記載の目標歩行速度提示システム。
【請求項４】
前記算出部はさらに前記感知の結果に基づいて前記歩行者の歩行する速さを算出し、
前記速度決定部は、算出された前記速さより第一の所定量大きい第二の大きさを、前記所定の大きさに決定し、
前記提示器は、前記第二の大きさ及び前記決定された方向の前記目標歩行速度を提示する
請求項１又は２に記載の目標歩行速度提示システム。
【請求項５】
前記速度決定部は、算出された前記速さが、前記提示器によって歩行者に提示されている目標歩行速度の大きさより第二の所定量以上小さい状態が所定の時間長以上持続した場合に、前記目標歩行速度を小さく変更した第三の大きさを、前記所定の大きさに決定し、
前記提示器は、前記第三の大きさ及び前記決定された方向の前記目標歩行速度を提示する
請求項１、２及び４のいずれか一項に記載の目標歩行速度提示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行訓練をする歩行者に歩行の目標速度を提示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
病気、けが又は加齢が原因で歩行能力が低下した患者には、歩行能力の回復のために歩行訓練が行われる。患者に対する歩行訓練はその段階に応じて、専門家がいる医療施設で行われたり、在宅での生活環境で行われたりする。いずれの段階においても、必要に応じて訓練を支援するための道具が用いられる。
【０００３】
これらの道具には、患者の身体機能の補助又は安全の確保を目的とするもののみだけでなく、患者の訓練に対するモチベーションの維持又は向上を目的とするものもある（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０２４４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来技術の歩行訓練装置は、在宅の生活環境でのリハビリテーションでの利用は困難である。
【０００６】
本発明は、より多様な環境で、患者が歩行訓練の継続をしやすくなる目標歩行速度提示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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る目標歩行速度提示システムは、歩行者を感知するセンサを含み、前記センサによる感知の結果を示す感知信号を出力する感知部と、前記感知信号が示す感知の結果に基づいて前記歩行者の進行方向を算出する算出部と、所定の大きさの目標歩行速度の方向を、算出された前記進行方向に基づいて決定する速度決定部と、前記所定の大きさ及び前記決定した方向の前記目標歩行速度を前記歩行者に提示する提示器とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る目標歩行速度提示システムは、環境を問わず、患者が歩行訓練を継続しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態における目標歩行速度提示システムの概要を説明するための図である。
【図２】図２は、実施の形態における目標歩行速度提示システムの概要を説明するための図である。
【図３】図３は、上記の目標歩行速度提示システムの構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、上記の目標歩行速度提示システムの算出部がある一定の方向を歩行者の進行方向として算出している期間における経過時間と、提示器の複数の発光器具との点灯状態との対応を示す表である。
【図５】図５は、上記の目標歩行速度提示システムの算出部がある一定の方向を歩行者の進行方向として算出している期間における経過時間と、提示器の複数の発光器具との点灯状態との対応を示す表である。
【図６】図６は、図１及び図２が示す場所と同じ場所で提示器が図５に示される動作をしている場合のある時点での場面を示す図である。
【図７】図７は、図１及び図２が示す場所と同じ場所で提示器が図５に示される動作をしている場合のある時点での場面を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態における目標歩行速度提示システムの動作の一連の手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施の形態の一変形例における目標歩行速度提示システムの動作の一連の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態の他の変形例における目標歩行速度提示システムの動作の一連の手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施の形態及び変形例での処理部で実行される目標歩行速度の決定の処理におけるデータの流れを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１１】
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１２】
（実施の形態）
［概要］
図１は、実施の形態における目標歩行速度提示システムの概要を説明するための図であり、この目標歩行速度提示システムを用いての歩行訓練が行われている場面を示す。
【００１３】
本実施の形態における目標歩行速度提示システム１０は、例えば病気やけが等の影響で歩行が困難になった患者に、回復期以降の歩行訓練において目標である歩行速度（目標歩行速度）を提示する。
【００１４】
目標歩行速度提示システム１０は、この歩行訓練の場所、例えば患者の自宅の部屋又は廊下などで用いられる。
【００１５】
目標歩行速度提示システム１０は、歩行者を感知するためのセンサを含む感知部１００と、歩行訓練をする患者（以下、単に歩行者ともいう）に目標歩行速度を提示する提示器２００とを備える。
【００１６】
図１では、歩行訓練の場所の天井に感知部１００が設置され、歩行訓練をしている歩行者がいると想定される空間を含むか、又は概ね重なる空間を感知領域として歩行者を感知する。図１中の破線は、このような感知部１００の感知領域の例の境界を示す。
【００１７】
また、床には、歩行訓練をしている歩行者が掴むための手すりが設けられた壁に沿って、提示器２００が設置されている。提示器２００は、歩行訓練で歩行者が歩く経路に沿って並ぶ複数の発光器具２１０を備える。図１で示される場面では、感知部１００から最も遠くにある発光器具２１０から数えて５番目にある、歩行者の進行方向でやや前方に位置する発光器具２１０のみが点灯している。点灯する発光器具２１０は、歩行者に次の一歩を出す位置を示す。そして、点灯する発光器具２１０は所定の頻度で歩行者の進行方向（図１では図の右から左に向かう方向）でさらに前方にあるものに順次切り替えられる。図２は、このように動作する提示器２００において、点灯させる発光器具２１０が、図１の場面から歩行者の進行方向でひとつ前方のものに切り替えられた場面を示す。
【００１８】
このような点灯する発光器具２１０及び切り替えの頻度は、歩行者が歩くべき速さ、つまり目標歩行速度の大きさ（速さ）に応じて決まる。目標歩行速度が速ければ、点灯する発光器具２１０は歩行者の進行方向に、より速く移り変わる。提示器２００は、このようにして歩行者に目標歩行速度を提示する。
【００１９】
また、この目標歩行速度の方向は、感知部１００のセンサが感知した結果に応じて決定される。より具体的には、目標歩行速度の方向は、感知部１００のセンサが感知した結果の時系列での変化に基づいて算出される歩行者の進行方向に応じて次に点灯させる発光器具２１０が決定される。また、歩行者の進行方向が変われば、点灯させる発光器具２１０の移行の方向もその変化に応じて変更される。
【００２０】
これにより、例えば限られたスペースでの歩行訓練で往復移動をする歩行者には、歩行者自身の進行方向の変化に伴って変更された方向の目標歩行速度が提示される。
【００２１】
なお、図１に示して上述のとおり説明した感知部１００及び提示器２００は、本実施の形態における目標歩行速度提示システム１０が備え得るこれらの構成要素の例であって、限定するものではない。感知部１００及び提示器２００のその他の例は後述する。
【００２２】
［構成］
図３は本実施の形態における目標歩行速度提示システム１０の構成を示すブロック図である。
【００２３】
目標歩行速度提示システム１０は、上述した感知部１００及び提示器２００と、さらに処理部３００とを備える。
【００２４】
感知部１００は、歩行者を感知するセンサ１１０を備える。
【００２５】
センサ１１０は、例えば電波センサ等の人体を感知可能なセンサで実現される。感知部１００は、センサ１１０による感知の結果を示す感知信号を出力する。ここでの感知の結果とは、例えばセンサ１１０又は感知部１００から歩行者までの距離である。
【００２６】
感知部１００は、図示しない増幅回路及びアナログ−デジタル変換回路をさらに備えてもよい。センサ１１０が出力した信号は、増幅及び変換の処理が施されてから感知信号として処理部３００へ出力されてもよい。
【００２７】
処理部３００は、感知部１００が出力した感知信号を処理し、この処理の結果に基づいて提示器２００の動作を決定し、この動作を実行させるための信号を提示器２００に出力する。
【００２８】
処理部３００は、算出部３１０及び速度決定部３２０を備える。
【００２９】
算出部３１０は、感知部１００が出力した感知信号が示す感知結果に基づいて、感知された歩行者の進行方向を算出する。歩行者の進行方向を、算出部３１０は、例えば感知信号が示す異なる２つの時刻における歩行者までの距離を算出する。先の時刻での距離をＤ１、後の時刻での距離をＤ２とし、Ｄ１−Ｄ２が正の値であれば、感知部１００から遠ざかる方向（以下、離反方向ともいう）、負の値であれば、感知部１００に近づく方向（以下、接近方向ともいう）が歩行者の進行方向として算出される。
【００３０】
速度決定部３２０は、歩行者に提示される目標歩行速度の方向を、算出部３１０が算出した進行方向に基づいて決定する。また、速度決定部３２０は、決定したこの進行方向の目標歩行速度を歩行者に対して提示させるための信号を出力する。
【００３１】
提示器２００は、歩行訓練を行う歩行者に目標歩行速度を提示する。この目標歩行速度の方向は、速度決定部３２０が決定した方向である。また、この目標歩行速度の大きさ（速さ）は、例えば一般的な生活を送るために必要又は望ましいと想定される所定の大きさである。より具体的な例を挙げると、横断歩道を信号が青の間に安全に渡りきるために通常必要な速さである。または、歩行者の体格、性別又は年齢等の属性に基づく、統計上の平均的な速さであってもよい。この速さの場合は、歩行訓練者又は訓練の補助者等の目標歩行速度提示システム１０のユーザが、設定として目標歩行速度提示システム１０にユーザインタフェース（図示なし）を介して入力してもよい。このようなあらかじめ決められた既定値の目標歩行速度の大きさは、本実施の形態における第一の大きさの例である。または、これらのような速さは最終目標であって、それより遅い中間的な目標としての速さであってもよい。目標歩行速度の具体的な提示方法については以下に例を挙げて説明する。
【００３２】
提示器２００は発光器具２１０を備える。発光器具２１０は、例えば白熱灯、蛍光灯又は発光ダイオード等の照明器具で実現される。目標歩行速度提示システム１０は、提示器２００における発光器具２１０の点消灯の動作によって歩行者に視覚的に目標歩行速度を提示する。
【００３３】
上述した図１及び図２に示す場面例では、往復移動をする歩行者の経路に沿って並ぶ複数の発光器具２１０のうち、歩行者が踏み出した足を置く位置を出射する光で示す発光器具２１０が、歩行者の進行方向前方にあるものに順次切り替わる。また、この切り替わりの頻度は、目標歩行速度の大きさに応じて決まる。図１又及び図２に示されるように提示器２００が備える発光器具２１０による目標歩行速度の提示のための動作の例を、図１、２及び４を用いて説明する。
【００３４】
図４は、算出部３１０がある一定の方向を歩行者の進行方向として算出している期間における経過時間と複数の発光器具２１０の点灯状態との対応を示す表である。この表では、当該期間のある時刻を起点とする経過時間と、各経過時間に対応する複数の発光器具２１０（の一部）のうちで点灯しているもの（網掛けなし）及び消灯しているもの（網掛けあり）を示す図とが左右に並べられている。図４中の各図の左右は、図１及び図２での左右と対応する。
【００３５】
この例によれば、点灯する発光器具２１０は、０．５秒ごとに算出部３１０が歩行者の進行方向として算出した方向の前方にある隣のものに切り替わる。ここでは歩行者の進行方向として、図１の右から左に向かう方向、つまり感知部１００に接近する方向が算出されている。ここで、隣り合う発光器具２１０の中心間の距離が０．３５ｍの場合、感知部１００に接近する方向の、時速約２．５ｋｍの目標歩行速度が歩行者に提示される。図２が示す場面では、図１の場面と比較して、図１の場面では点灯していた発光器具２１０は消灯し、歩行者の進行方向前方にあるひとつ隣の発光器具２１０が点灯している。つまり、目標歩行速度提示システム１０の提示器２００が図４に示される動作をしている場合、図２の場面は図１が示す場面の０．５秒後である。
【００３６】
また、上述のとおり、歩行者の進行方向が変われば、その変化に応じて点灯させる発光器具２１０が移り変わる方向も変更される。図５は、算出部３１０が算出した歩行者の進行方向が、図３の例と逆方向である期間の経過時間と複数の発光器具２１０との点灯状態との対応を示す表である。また、図６及び図７は、図１及び図２と同じ歩行訓練の場所で、提示器２００が図５に示される動作をしている場合のある時点での場面と、その０．５秒後の場面を示す。歩行者の進行方向として、つまり感知部１００から離反する方向が算出部３１０によって検知されているとき、点灯する発光器具２１０もまた、その方向の目標の速さである目標歩行速度を歩行者に提示する。
【００３７】
なお、処理部３００は、半導体メモリ等の記憶装置と、このプログラムを実行する演算装置とで実現される。記憶装置は、上記のような動作を実現するためのプログラムを記憶する。演算装置は、感知部１００からの感知信号が示す感知の結果を入力とし、このプログラムを実行してのこの入力の処理の結果として、提示器２００に上記のような動作を実行させるための信号を出力する。
【００３８】
また、処理部３００は図１には表れていないが、感知部１００とともに一の装置に含まれてもよいし、提示器２００とともに一の装置に含まれてもよい。または処理部３００は、感知部１００及び提示器２００のいずれからも分離した一の装置に含まれてもよい。また例えば、感知部１００と算出部３１０とが一の装置に、又は速度決定部３２０と提示器２００とが一の装置に含まれてもよい。これらの各構成要素を含む分離した装置間での通信のための接続は、有線であってもよいし無線であってもよい。
【００３９】
なお、感知部１００の設置場所は、図１等に示されるような天井に限定されない。感知部１００は、上述のように歩行訓練をしている歩行者がいると想定される空間を含むか、又は概ね重なる空間を感知領域とすることができる場所であれば、壁、床、又は手すりに設置されてもよいし、棚等に置かれてもよい。ただし、感知部１００が備えるセンサ１１０が１つであり、感知信号に基づく歩行者の進行方向が、感知部１００への接近方向であるか離反方向であるかで算出される場合は、感知部１００は、想定される歩行者の移動区間の途中ではなく、図１等に示されるように移動区間の一方の端付近に配置される。提示器２００は、歩く方向を変えながら歩行訓練をする歩行者に常に目標歩行速度を提示できる位置にあればよく、壁若しくは天井、又は歩行者の身体支持のための手すり又若しくは平行棒等の補助具に設置されてもよい。
【００４０】
また、速度決定部３２０から出力される提示器２００に上記のような動作を実行させるための信号とは、提示器２００に所定の動作を命令する命令信号であってもよく、この場合、提示器２００はこの命令に従って動作する。または、速度決定部３２０から提示器２００に入力される信号は、単に目標歩行速度の決定された方向を示す信号でもよい。この場合、提示器２００の動作は、提示器２００においてこの目標歩行速度の方向に応じて決定される。
【００４１】
［目標歩行速度提示システムの全体動作］
次に、目標歩行速度提示システム１０全体の動作を説明する。図８は、目標歩行速度提示システム１０の動作の一連の手順を示すフローチャートである。
【００４２】
使用場所に設置されて電源が投入され、動作可能な状態にある目標歩行速度提示システム１０では、感知部１００が感知領域内の歩行者の感知のための動作、例えば電波を発信し、また、周囲の物又は人体によって反射された当該電波を受信する（ステップＳ８１）。歩行者が感知されない間、目標歩行速度提示システム１０では感知部１００によるこの動作が継続されればよい（ステップＳ８１でＮＯ）。感知部１００からは、センサ１１０による感知の結果を示す感知信号が処理部３００へ出力される。
【００４３】
感知領域に歩行者が存在し、感知された歩行者までの距離を示す感知信号が出力されると（ステップＳ８１でＹＥＳ）、この感知信号の入力を受けた処理部３００では、当該歩行者の進行方向を算出する（ステップＳ８２）。例えば上述のように算出部３１０が、感知信号が示す異なる２つの時刻の歩行者までの距離を算出し、その距離の差に基づいて、歩行者の進行方向が感知部１００への接近方向であるか離反方向であるかを算出する。
【００４４】
その次は、速度決定部３２０が、歩行者に提示される目標進行速度の方向を、この算出された進行方向に基づいて決定する（ステップＳ８３）。
【００４５】
そして提示器２００が、決定された進行方向を方向成分として持つ目標歩行速度を歩行者に提示する（ステップＳ８４）。
【００４６】
いったんステップＳ８４が実行された後も、ステップＳ８１以降の手順が繰り返される。そしてこれらの手順が繰り返されているときに歩行者が進行方向を変えると、感知部１００が出力する感知信号もその変化に応じて変わる。この変化に対し、算出部３１０が算出する進行方向もそれまでとは変化する。そして算出された進行方向が前回から変化した場合、この変化した進行方向に応じてステップＳ８３で速度決定部３２０が決定する目標歩行速度の方向も変化する。その結果、歩行者の進行方向の変化に追従して、提示器２００が歩行者に提示する目標歩行速度の方向も変化する。
【００４７】
［効果］
上述のように、本実施の形態に係る目標歩行速度提示システム１０は、感知部１００と、算出部３１０と、速度決定部３２０と、提示器２００とを備える。
【００４８】
感知部１００は、歩行者を感知するセンサ１１０を含み、この感知の結果を示す感知信号を出力する。算出部３１０は、この感知信号が示す感知の結果に基づいて、センサ１１０が感知した歩行者の進行方向を算出する。速度決定部３２０は、算出されたこの進行方向に基づいて、歩行者に提示する所定の大きさの目標歩行速度の方向を決定する。提示器２００は、所定の大きさ及び決定された方向の目標歩行速度を歩行者に提示する。
【００４９】
これにより、歩行訓練をする歩行者は、目標歩行速度提示システム１０に含まれる区間で歩行を開始すれば、その歩行に応じた方向を成分に持つ目標歩行速度の提示を受けることができる。このとき、歩行者は目標歩行速度の提示を開始させるための操作を行わなくてもよい。また、目標歩行速度提示システム１０で弁別可能な方向であれば、上記の区間で任意の方向の歩行を開始することができる。したがって、理学療法士のような歩行訓練の補助者がいない環境、例えば自宅等であっても歩行訓練を随時容易に行うことができる。
【００５０】
また、例えば、速度決定部３２０は、算出された進行方向の変化に応じて目標歩行速度の方向を変化させて決定してもよい。
【００５１】
これにより、例えば歩行者が往復移動をすることでより長い距離の歩行訓練を行う場合であっても、歩行者は何らの操作をしなくても自分の移動方向に合った方向の目標歩行速度の提示を受け続けることができる。つまり、このような構成の目標歩行速度提示システム１０を用いれば、リハビリテーション施設よりも大きさの限られる自宅の居室又は廊下等を歩行訓練の場所として利用することができる。
【００５２】
また、歩行者にとっては、歩行訓練中に目標歩行速度の方向を切り替えるための操作が不要である。つまり、その操作の煩わしさから解放されるため、歩行者はより歩行訓練に集中しやすい。また、方向転換を含む歩行訓練を、より現実の歩行時に近い連続した動きで行うことができる。さらに、歩行者が身体を安定させるために手で手すり、平行棒又は杖等の補助具を掴んでいる場合には、方向転換の度に操作のために補助具から手を離す必要がないため、安全面での不安が抑えられる。さらに、あらかじめ設定した移動区間内であれば任意の位置で方向を転換してもよい歩行の自由があるため、例えば移動区間の両端に目標歩行速度の方向を切り替えるためのスイッチがあるようなシステムよりも訓練の単調さを回避しやすい。したがって、目標歩行速度提示システム１０を用いれば、従来よりも飽きにくく、反復及び継続のしやすい歩行訓練の手法を歩行者に提供することができる。そしてこれらの効果もまた、自宅等のリハビリテーション施設以外の場所での歩行訓練を容易にして促進する。
【００５３】
歩行訓練の可能な場所が増えることは、歩行訓練の機会を増やして患者の歩行機能の回復をより促す。ひいては、寝たきりの回避及びＱＯＬ（ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  ｌｉｆｅ）の向上が図られる。また、社会全体でみれば、リハビリテーション施設等の医療施設への依存度が抑えられることで社会福祉関連の公的な出費が抑制され、高齢化の進む国又は地域での社会保障制度の健全な運営の持続につながる。
【００５４】
（変形例）
続いて、実施の形態の変形例について説明する。
【００５５】
上記の実施の形態は、目標歩行速度の方向のみがセンサ１１０による感知の結果に応じて決定される例であるが、一変形例においては、目標歩行速度の大きさ、つまり速さもセンサ１１０による感知の結果に応じて決定されてもよい。
【００５６】
本変形例では、算出部３１０は、感知信号が示すセンサ１１０による感知の結果に基づいて、さらに歩行者の実際の速さを算出する。そして速度決定部３２０は、目標歩行速度の大きさ（速さ）を、この算出された歩行者の実際の速さよりも所定量大きく決定する。提示器２００は、決定された方向及び決定された大きさの目標歩行速度を歩行者に提示する。
【００５７】
この所定量は、例えば速さのある一定の大きさとして設定されていてもよいし、実際の速さのある割合の大きさとして設定されてもよい。または、あらかじめ定められた最終的な目標歩行速度の大きさと歩行者の実際の速さとの差に基づく量であってもよい。例えば、この差が所定の閾値より小さい場合はこの差がそのまま上記の所定量として用いられ、当該閾値以上である場合には、この差を所定の数に分割したものが上記の所定量として用いられてもよい。分割数は、固定でもよいし、差の大きさに応じて変更されてもよい。このような所定量は、第一の所定量の本変形例における例である。また、第一の所定量を加えて決定された目標歩行速度の大きさは、本変形例における第二の大きさの例である。
【００５８】
所定量の決定の方法は、例えば歩行訓練の効果及び安全性の観点から目標歩行速度提示システム１０の製造者又は医療従事者を含むユーザによって選択されてもよい。
【００５９】
なお、最終的な目標歩行速度の大きさとは、上記の実施の形態における、最終目標である速さと同じものを指す。
【００６０】
目標歩行速度の速さは、例えば提示器２００で点灯する発光器具２１０の移り変わりの頻度を変えることで変更して提示することができる。または、点灯させる発光器具２１０をひとつ隣ではなくひとつ以上飛ばした発光器具２１０に移行させることで提示する目標歩行速度の速さが調整されてもよい。
【００６１】
本変形例における目標歩行速度提示システム１０全体の動作の一連の手順を図９のフロー図に示す。図８のフロー図と共通の手順のブロックは図９で共通の参照符号で示してその詳細な説明は省略し、本変形例の上記の実施の形態からの差異を中心に説明する。
【００６２】
本変形例では、ステップＳ８３における目標歩行速度方向の決定の手順に続いて、算出部３１０によって、歩行者の歩行の実際の速さが算出される（ステップＳ９１）。
【００６３】
次いで、速度決定部３２０によって、この算出された歩行者の実際の速さよりも第一の所定量大きな目標歩行速度の速さが決定される（ステップＳ９２）。
【００６４】
このようにして目標歩行速度の大きさ及び方向が決定すると、提示器２００にこの決定された大きさ及び方向の目標歩行速度を提示させるための信号が速度決定部３２０から提示器２００に出力される。提示器２００は、決定した方向及び速さの成分を持つ目標歩行速度を歩行者に提示する（ステップＳ８４）。
【００６５】
これにより、例えば理学療法士等の専門家の指導が得られない場合でも、目標歩行速度の設定又は更新が可能になる。その結果、例えば自宅等のリハビリテーション施設以外の場所での歩行訓練の実施及び継続がより容易になる。
【００６６】
また、さらなる変形例として、速度決定部３２０は、算出部３１０によって算出された歩行者の実際の速さが、提示器２００によって歩行者に提示されている目標歩行速度の大きさよりも所定量以上小さい状態が所定の時間長以上に持続した場合に、目標歩行速度を小さく変更して決定してもよい。
【００６７】
この所定量は、速さのある一定の大きさとして設定されていてもよいし、実際の速さ又は目標歩行速度のある割合の大きさとして設定されてもよい。このような所定量は、第二の所定量の本変形例における例である。歩行訓練においてあまりに速い目標歩行速度が適用されると、例えば歩行者が安定を保ちにくく、安全性が低下するおそれがある。または、歩行者の心身に過負荷となって、歩行者の身体の故障を招いたり、歩行者の歩行訓練に対する意欲を削いだりするおそれがある。第二の所定量は、過度に速い目標歩行速度のこのような悪影響の発生を抑えながら、歩行訓練の効果は得られることを考慮して、目標歩行速度提示システム１０の製造者又は医療従事者を含むユーザによって決定され得る。また、小さく変更して決定された目標歩行速度の大きさは、本変形例における第三の大きさの例である。
【００６８】
本変形例における目標歩行速度提示システム１０全体の動作の一連の手順を図１０のフロー図に示す。図１０のフロー図に表される一連の手順は、例えば図８又は図９のフロー図に沿った手順によって目標歩行速度がいったん歩行者に提示された後に実行され得る。図８又は図９のフロー図と共通の手順のブロックは、図１０では共通の参照符号で示しその詳細な説明は省略する。以下、本変形例の上記の実施の形態及びその変形例からの差異を中心に説明する。
【００６９】
本変形例では、ステップＳ９１における歩行者の実際の速さの算出の手順に続いて、速度決定部３２０が、目標歩行速度の速さから歩行者の実際の速さを引いた差分と、第二の所定量の大小関係を判定する（ステップＳ１０１）。
【００７０】
この差分が第二の所定量未満である場合（ステップＳ１０１でＮＯ）、適用中の目標歩行速度の速さは変更されることなく継続して適用される。
【００７１】
この差分が第二の所定量以上であり（ステップＳ１０１でＹＥＳ）その状態の持続時間が所定の時間長未満であれば（ステップＳ１０２でＮＯ）、適用中の目標歩行速度は維持される。一方、その状態が所定の時間長以上持続されている場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、適用中の目標歩行速度の速さは速度決定部３２０によって小さく変更されて決定される（ステップＳ１０２）。
【００７２】
このようにして目標歩行速度の大きさ及び方向が決定すると、提示器２００にこの大きさ及び方向の目標歩行速度を提示させるための信号が速度決定部３２０から提示器２００に出力される。提示器２００は、決定した方向及び速さの成分を持つ目標歩行速度を歩行者に提示する（ステップＳ８４）。
【００７３】
なお、ステップＳ１０２における目標歩行速度の低下量は、変更後の目標歩行速度と実際の歩行の速度との差が第二の所定量未満になるよう適宜決定され得る。
【００７４】
上記のような動作をする目標歩行速度提示システム１０では、適用されている目標歩行速度が歩行者にとって速すぎる場合に、目標歩行速度を落として歩行者の実際の速さと目標歩行速度との差が近づけられる。これにより、例えば理学療法士等の専門家の指導が得られない場合でも、過度に速いために歩行訓練に対する悪影響の生じる可能性のある目標歩行速度の適用を避けることができる。その結果、自宅等のリハビリテーション施設以外の場所での歩行訓練の実施及び継続がより容易になる。
【００７５】
なお、説明を簡便にするために、図１０を用いて説明した目標歩行速度提示システム１０は、実際の歩行の速さが目標歩行速度を上回る場合を想定していない。このような場合には、図９を用いて説明した動作によって目標歩行速度の大きさが上げられてもよい。つまり、上記２つの変形例は組み合わせられてもよい。
【００７６】
ここで、上述のとおり説明した実施の形態及び変形例での処理部３００で実行される目標歩行速度の決定の処理におけるデータの流れについて図を用いてまとめる。図１１は、処理部３００で実行される目標歩行速度の決定の処理におけるデータの流れを説明するための図である。
【００７７】
目標歩行速度の方向は、算出部３１０によって算出された歩行者の進行方向に基づいて決定される。例えば、歩行者の進行方向が接近方向であれば、接近方向が目標歩行速度の方向に決定される。歩行者の進行方向が離反方向であれば、離反方向が目標歩行速度の方向に決定される。
【００７８】
目標歩行速度の大きさは、例えばあらかじめ定められた値（既定値）である第一の大きさである。既定値とは、例えば目標歩行速度提示システム１０の製造段階で処理部３００が備える記憶装置に保存された値である。また例えば、目標歩行速度提示システム１０の使用前にユーザによって設定された値であってもよい。
【００７９】
また、目標歩行速度の大きさは、算出部３１０によって算出された歩行者の速さに基づいて決定される値であってもよい。例えば、算出された歩行者の速さに、速度決定部３２０が図９のステップＳ９２で、第一の所定量を加算した第二の大きさである。また例えば、速度決定部３２０が、算出された歩行者の速さが目標歩行速度の大きさよりも第二の所定値以上小さい状態が所定の時間長以上持続していると判断した場合（図１０のステップＳ１０１、Ｓ１０２の両方でＹＥＳ）に、ステップＳ１０３で、この差分が第二の所定量よりも小さくなるよう目標歩行速度の大きさを小さくした第三の大きさである。図示のデータの流れにはないが、ステップＳ１０１又はステップＳ１０２でＮＯの場合には、その時点の目標歩行速度の大きさである第一の大きさ、第二の大きさ、又は第三の大きさが維持される。
【００８０】
上記の決定された方向と、第一の大きさ、第二の大きさ又は第三の大きさのいずれかを成分とする速度が目標歩行速度である。
【００８１】
なお、図１１では、目標歩行速度提示システム１０の提示する目標歩行速度は第一から第三の大きさのいずれも取り得るが、本発明に係る目標歩行速度提示システムは、目標歩行速度が第一から第三の大きさのいずれか一つ以上をとるものであればよい。
【００８２】
（その他）
以上、本発明に係る目標歩行速度提示システムについて、上記の実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。
【００８３】
例えば上記では、センサ１１０については電波センサのみ例示したが、人体感知に利用可能であり、人体までの距離の変化の算出に利用されるデータを示す信号を出力可能な各種のセンサを用いて実現することができる。
【００８４】
例えば赤外光等の不可視光線又は超音波を発し、その反射されたものを受信して人体までの距離又は人体の位置を測定するためのセンサが用いられてもよい。また、赤外光又は可視光を感度領域とする光センサ（撮像素子）が用いられてもよい。また、ドップラーセンサのように、感知対象の動きの相対的な速さ及び変位量がわかるセンサでもよい。
【００８５】
また、各種のセンサが組み合わせて用いられてもよいし、同種のセンサが複数個用いられてもよい。例えば複数のドップラーセンサの感知結果が算出部３１０で解析されて、感知領域内の感知対象の二次元的な動きが算出されてもよい。
【００８６】
また、上記では、目標歩行速度の方向は、手すりに沿った２つの方向のみであったが、本発明はこれに限定されない。
【００８７】
感知部１００から人体までの距離のみならず、その二次元的な位置又は動きが算出可能な場合には、目標歩行速度の方向も歩行者が歩く床面に沿った二次元的な方向で決定され、提示器２００はこのような目標歩行速度が提示可能な構成であってもよい。例えば提示器２００は、床に広げられるシートであり、二次元的に配置される複数の発光器具２１０を備えてもよい。または提示器２００は、天井又は壁面に設置される複数の発光器具２１０を備えてもよい。この場合、複数の発光器具２１０は、それぞれがスポットライトのように床面の特定の位置を照明して歩行者に足を踏み出す位置を提示してもよい。歩行者が手すりによる支持は不要である等、歩行訓練で歩ける範囲がより広い場合には、このような構成によって歩行訓練の自由度をより高めることができる。
【００８８】
また、上記では、提示器２００は、次に足を踏み出す位置をより明るく照らすことで目標歩行速度を示しているが、本発明はこれに限定されない。
【００８９】
次に足を踏み出す位置は、その周囲と視覚的に異なる態様で示されればよく、例えば周囲より暗くてもよいし、周囲と異なる色で照明されて示されてもよい。また、プロジェクターのように特定の形状の範囲を周囲と異なる態様で照明することができる照明器具を発光器具２１０として用いられてもよい。例えば発光器具２１０は、次に足を踏み出す位置に足型が映るように照明してもよい。
【００９０】
また、目標歩行速度の方向は、発光器具２１０によって照明される範囲ではなく、発光器具２１０自体の発光する範囲の形状によって提示されてもよい。例えば図１及び図２に示される場面では、出光する発光器具２１０の発光する範囲の形状が各図で左を指す矢印であってもよい。このとき、図５及び図６に示される場面では、出光する発光器具２１０の発光する範囲の形状は各図で右を指す矢印である。そして歩行者は発光している矢印状の発光器具２１０の付近に足を踏み出すよう歩行する。
【００９１】
また、提示器２００が備える発光器具２１０は、１つ以上の画像表示装置であってもよい。例えば画像表示装置に、上記の矢印状の発光器具に代わる矢印の画像が次に足を踏み出す位置に対応する位置に表示されてもよい。
【００９２】
また、提示器２００は、上記のような照明器具又は画像表示装置を使わず、より機械的な機構で次に足を踏み出す位置を示すものであってもよい。例えば左又は右方向を指す矢印が多数並び、その各々の前にシャッターがあって、適切な矢印以外がシャッターによって目隠しされる構成であってもよい。
【００９３】
また、上記では目標歩行速度提示システムが歩行者の自宅などで用いられることで効果を奏する記載をしているが、医療施設において用いられても、理学療法士などの負担を減らしたり、歩行訓練の実施を容易化したりする効果を奏し得る。
【００９４】
また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。または、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）又は半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００９５】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００９６】
１０  目標歩行速度提示システム
１００  感知部
１１０  センサ
２００  提示器
３１０  算出部
３２０  速度決定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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