(57)【要約】【課題】人の歩行などの移動運動における客観的かつ効率的な評価を可能にする。【解決手段】人に取り付けられた加速度センサを用いて前記人の移動運動中の各時刻における加速度を表す加速度データを収集する収集手段と、前記加速度データが収集される前記人の移動運動中に所望のタイミングに対応する時刻を関心時刻として記憶する記憶手段と、収集された加速度データを所定の表示形態にて表示するとともに、前記関心時刻及び／または該関心時刻の周辺時刻における加速度データの表示上の位置を表示するよう、表示部を制御する表示制御手段と、を備えた移動運動解析装置を提供する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人に取り付けられた加速度センサを用いて、前記人の移動運動中の各時刻における加速度を表す加速度データを収集する収集手段と、
前記加速度データが収集される前記人の移動運動中に、所望のタイミングに対応する時刻を関心時刻として記憶する記憶手段と、
前記収集された加速度データを所定の表示形態にて表示するとともに、前記関心時刻及び／または該関心時刻の周辺時刻における前記加速度データの表示上の位置を表示するよう、表示部を制御する表示制御手段と、を備えた移動運動解析装置。
【請求項２】
前記表示制御手段は、前記関心時刻における加速度データの表示上の位置を表示するよう、前記表示部を制御する、請求項１に記載の移動運動解析装置。
【請求項３】
前記表示制御手段は、前記加速度データが収集される前記人の移動運動中の期間のうち前記関心時刻を含む一部の時間帯における加速度データの表示上の範囲を表示するよう、前記表示部を制御する、請求項１に記載の移動運動解析装置。
【請求項４】
前記時間帯は、前記人の所定の歩数分に相当する時間幅を有する、請求項３に記載の移動運動解析装置。
【請求項５】
前記記憶手段は、前記加速度データが収集される前記人の移動運動中に、操作者による所定の操作に応答して、該操作が成された時刻と実質的に同じ時刻を前記関心時刻として記憶する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の移動運動解析装置。
【請求項６】
前記記憶手段は、複数種類の操作と複数種類の関心時刻とを対応付けておき、前記操作者により行われた操作の種類に対応付けされた種類の関心時刻を記憶し、
前記表示制御手段は、前記関心時刻及び／または該関心時刻の周辺時刻における加速度データの表示上の位置と、該関心時刻の種類とを表示するよう、前記表示部を制御する、請求項５に記載の移動運動解析装置。
【請求項７】
前記記憶手段は、前記収集された加速度データのうち一部が予め定められた条件を満たす場合に、該一部の加速度データが表す加速度が発生した時刻を前記関心時刻として記憶する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の移動運動解析装置。
【請求項８】
前記記憶手段は、前記加速度データが表す加速度が所定の閾値を超えるタイミングの時刻を前記関心時刻として記憶する、請求項７に記載の移動運動解析装置。
【請求項９】
前記所定の閾値は、過去に収集された前記人の加速度データに基づいて設定される、請求項８に記載の移動運動解析装置。
【請求項１０】
前記記憶手段は、前記加速度データが表す加速度の部分波形が所定の波形に近似する場合に、該部分波形が発生した時刻を前記関心時刻として記憶する、請求項７に記載の移動運動解析装置。
【請求項１１】
前記所定の波形は、過去に収集された前記人の加速度データに基づいて設定される、請求項１０に記載の移動運動解析装置。
【請求項１２】
前記加速度データが収集される前記人の移動運動中の期間における前記人の動画を録画する録画手段をさらに備えており、
前記表示制御手段は、前記加速度データが収集される前記人の移動運動中の期間のうち前記関心時刻を含む一部の時間帯に録画された部分的な動画を表示するよう、前記表示部を制御する、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の移動運動解析装置。
【請求項１３】
前記表示制御手段は、前記動画の再生時刻と同じ時刻における加速度データの表示上の位置を認識可能に表示するよう、前記表示部を制御する、請求項１２に記載の移動運動解析装置。
【請求項１４】
前記表示制御手段は、前記加速度の時間変化を表すグラフを表示するよう、前記表示部を制御する、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の移動運動解析装置。
【請求項１５】
前記収集手段は、互いに異なる第１方向及び第２方向の加速度について加速度データを収集し、
前記表示制御手段は、同一時刻における前記第１方向及び第２方向の加速度のヒストグラムを表すマップを表示するよう、前記表示部を制御する、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の移動運動解析装置。
【請求項１６】
前記収集手段は、互いに異なる第１方向及び第２方向の加速度について加速度データを収集し、
前記表示制御手段は、同一時刻における前記第１方向及び第２方向の加速度の軌跡を表すマップを表示するよう、前記表示部を制御する、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の移動運動解析装置。
【請求項１７】
前記移動運動は、歩行である、請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の移動運動解析装置。
【請求項１８】
人に取り付けられた加速度センサを用いて、前記人の移動運動中の各時刻における加速度を表す加速度データを収集する収集ステップと、
前記加速度データが収集される前記人の移動運動中に、所望のタイミングに対応する時刻を関心時刻として記憶する記憶ステップと、
前記収集された加速度データを所定の表示形態にて表示するとともに、前記関心時刻及び／または該関心時刻の周辺時刻における加速度データの表示上の位置を表示するよう、表示部を制御する表示制御ステップと、を備えた移動運動解析方法。
【請求項１９】
人に取り付けられた加速度センサと、
前記加速度センサを用いて、前記人の移動運動中の各時刻における加速度を表す加速度データを収集する収集手段と、
前記加速度データが収集される前記人の移動運動中に、所望のタイミングに対応する時刻を関心時刻として記憶する記憶手段と、
前記収集された加速度データを所定の表示形態にて表示するとともに、前記関心時刻及び／または該関心時刻の周辺時刻における加速度データの表示上の位置を表示するよう、表示部を制御する表示制御手段と、を備えた移動運動解析システム。
【請求項２０】
コンピュータを、請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の移動運動解析装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサ（sensor）を用いて人の歩行などの移動運動を評価するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療施設や介護施設等において、歩行障害を持つ患者に対するリハビリテーション（rehabilitation）が行われている。
【０００３】
このリハビリテーションでは、一般的に、患者に適した歩行訓練プログラム（program）を作成したり、患者の回復レベル（level）を把握したりするために、理学療法士などの指導員が、患者の歩行運動を繰り返し評価する。
【０００４】
一方、近年においては、加速度センサを用いて人の歩行中に生じる加速度を測定し、その測定結果を用いて歩行運動の評価を行う試みが成されている（例えば、特許文献１，要約等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−０５９４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、理学療法士などの指導員が患者の歩行運動を評価する場合、指導員は患者の歩行運動を目視で観察し主観的に評価する。そのため、評価結果が指導員の癖や習熟度、評価の時期などの違いによってばらつく傾向にあり、客観的な評価が難しい。
【０００７】
また、加速度センサを用いた既存の歩行評価技術においても、歩行運動の客観的な評価を可能にする技術は未だ確立されていない。特に、人の移動運動の中で関心が持たれる動作について加速度の情報を注意深く観察することは評価に有用であると考えられるが、そのような観察を効率よく行う方法は、未だ確立されていない。
【０００８】
例えば、加速度センサを用いた定量評価導入後も、指導員は、これまでと同様に、患者の歩行中には患者の傍らに付き、目視での評価や歩行介助に集中する必要があると考えられている。そのため、収集した加速度データは、リアルタイムで確認することはあまりなく、歩行終了後に確認することが一般的であると考えられる。一方、歩行運動の定量評価を最大化する上で、目視での評価と加速度データの解析結果とを、同じ時間軸上で同期させることは必要であるが、歩行終了後に両者を同期させることは容易ではない。
【０００９】
このような事情により、人の歩行などの移動運動における客観的かつ効率的な評価を可能にする技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の観点の発明は、
人に取り付けられた加速度センサを用いて、前記人の移動運動中の各時刻における加速度を表す加速度データを収集する収集手段と、
前記加速度データが収集される前記人の移動運動中に、所望のタイミングに対応する時刻を関心時刻として記憶する記憶手段と、
前記収集された加速度データを所定の表示形態にて表示するとともに、前記関心時刻及び／または該関心時刻の周辺時刻における前記加速度データの表示上の位置を表示するよう、表示部を制御する表示制御手段と、を備えた移動運動解析装置を提供する。
【００１１】
第２の観点の発明は、
前記表示制御手段が、前記関心時刻における加速度データの表示上の位置を表示するよう、前記表示部を制御する、上記第１の観点の移動運動解析装置を提供する。
【００１２】
第３の観点の発明は、
前記表示制御手段が、前記加速度データが収集される前記人の移動運動中の期間のうち前記関心時刻を含む一部の時間帯における加速度データの表示上の範囲を表示するよう、前記表示部を制御する、上記第１の観点の移動運動解析装置を提供する。
【００１３】
第４の観点の発明は、
前記時間帯が、前記人の所定の歩数分に相当する時間幅を有する、上記第３の観点の移動運動解析装置を提供する。
【００１４】
第５の観点の発明は、
前記記憶手段が、前記加速度データが収集される前記人の移動運動中に、操作者による所定の操作に応答して、該操作が成された時刻と実質的に同じ時刻を前記関心時刻として記憶する、上記第１の観点から第４の観点のいずれか一つの観点の移動運動解析装置を提供する。
【００１５】
第６の観点の発明は、
前記記憶手段が、複数種類の操作と複数種類の関心時刻とを対応付けておき、前記操作者により行われた操作の種類に対応付けされた種類の関心時刻を記憶し、
前記表示制御手段が、前記関心時刻及び／または該関心時刻の周辺時刻における加速度データの表示上の位置と、該関心時刻の種類とを表示するよう、前記表示部を制御する、上記第５の観点の移動運動解析装置を提供する。
【００１６】
第７の観点の発明は、
前記記憶手段が、前記収集された加速度データのうち一部が予め定められた条件を満たす場合に、該一部の加速度データが表す加速度が発生した時刻を前記関心時刻として記憶する、上記第１の観点から第４の観点のいずれか一つの観点の移動運動解析装置を提供する。
【００１７】
第８の観点の発明は、
前記記憶手段が、前記加速度データが表す加速度が所定の閾値を超えるタイミングの時刻を前記関心時刻として記憶する、上記第７の観点の移動運動解析装置を提供する。
【００１８】
第９の観点の発明は、
前記所定の閾値が、過去に収集された前記人の加速度データに基づいて設定される、上記第８の観点の移動運動解析装置を提供する。
【００１９】
第１０の観点の発明は、
前記記憶手段が、前記加速度データが表す加速度の部分波形が所定の波形に近似する場合に、該部分波形が発生した時刻を前記関心時刻として記憶する、上記第７の観点の移動運動解析装置を提供する。
【００２０】
第１１の観点の発明は、
前記所定の波形が、過去に収集された前記人の加速度データに基づいて設定される、上記第１０の観点の移動運動解析装置を提供する。
【００２１】
第１２の観点の発明は、
前記加速度データが収集される前記人の移動運動中の期間における前記人の動画を録画する録画手段をさらに備えており、
前記表示制御手段が、前記加速度データが収集される前記人の移動運動中の期間のうち前記関心時刻を含む一部の時間帯に録画された部分的な動画を表示するよう、前記表示部を制御する、上記第１の観点から第１１の観点のいずれか一つの観点の移動運動解析装置を提供する。
【００２２】
第１３の観点の発明は、
前記表示制御手段が、前記動画の再生時刻と同じ時刻における加速度データの表示上の位置を表示するよう、前記表示部を制御する、上記第１２の観点の移動運動解析装置を提供する。
【００２３】
第１４の観点の発明は、
前記表示制御手段は、前記加速度の時間変化を表すグラフを表示するよう、前記表示部を制御する、上記第１の観点から第１３の観点のいずれか一つの観点の移動運動解析装置を提供する。
【００２４】
第１５の観点の発明は、
前記特定手段が、互いに異なる第１方向及び第２方向の加速度について加速度データを特定し、
前記表示制御手段は、同一時刻における前記第１方向及び第２方向の加速度のヒストグラムを表すマップを表示するよう、前記表示部を制御する、上記第１の観点から第１３の観点のいずれか一つの観点の移動運動解析装置を提供する。
【００２５】
第１６の観点の発明は、
前記特定手段が、互いに異なる第１方向及び第２方向の加速度について加速度データを特定し、
前記表示制御手段は、同一時刻における前記第１方向及び第２方向の加速度の軌跡を表すマップを表示するよう、前記表示部を制御する、上記第１の観点から第１３の観点のいずれか一つの観点の移動運動解析装置を提供する。
【００２６】
第１７の観点の発明は、
前記移動運動が、歩行である、上記第１の観点から第１６の観点のいずれか一つの観点の移動運動解析装置を提供する。
【００２７】
第１８の観点の発明は、
人に取り付けられた加速度センサを用いて、前記人の移動運動中の各時刻における加速度を表す加速度データを収集する収集ステップと、
前記加速度データが収集される前記人の移動運動中に、所望のタイミングに対応する時刻を関心時刻として記憶する記憶ステップと、
前記収集された加速度データを所定の表示形態にて表示するとともに、前記関心時刻及び／または該関心時刻の周辺時刻における加速度データの表示上の位置を表示するよう、表示部を制御する表示制御ステップと、を備えた移動運動解析方法を提供する。
【００２８】
第１９の観点の発明は、
人に取り付けられた加速度センサと、
前記加速度センサを用いて、前記人の移動運動中の各時刻における加速度を表す加速度データを収集する収集手段と、
前記加速度データが収集される前記人の移動運動中に、所望のタイミングに対応する時刻を関心時刻として記憶する記憶手段と、
前記収集された加速度データを所定の表示形態にて表示するとともに、前記関心時刻及び／または該関心時刻の周辺時刻における加速度データの表示上の位置を表示するよう、表示部を制御する表示制御手段と、を備えた移動運動解析システムを提供する。
【００２９】
第２０の観点の発明は、
コンピュータを、上記第１の観点から第１７の観点のいずれか一つの観点の移動運動解析装置として機能させるためのプログラムを提供する。
【００３０】
ここで、「加速度データの表示上の位置を表示する」とは、その位置が操作者にとって認識できるような形態で表示することを意味し、例えば、その位置を指し示すマークを表示したり、その位置を他の位置と異なる色彩や模様で表示したりすることを含む。また、「加速度データの表示上の範囲を表示する」とは、その範囲が操作者にとって認識できるような形態で表示することを意味し、例えば、その範囲を指し示すマークを表示したり、その範囲を他の範囲と異なる色彩や模様で表示したりすることを含む。また、「関心時刻の種類」を表示するとは、関心時刻における加速度データの表示上の位置や範囲を表示する際に、その関心時刻の種類を表す情報を対応付けて表示したり、その関心時刻の種類に応じた色彩、模様、形状等で表示したりすることを含む。
【発明の効果】
【００３１】
上記観点の発明によれば、人の移動運動の客観的かつ効率的な評価を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】歩行解析システムの構成を概略的に示す図である。
【図２】第一実施形態に係る加速度センサモジュール及び歩行解析装置のハードウェアの構成を示す図である。
【図３】第一実施形態に係る加速度センサモジュール及び歩行解析装置の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図４】加速度データ解析部の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図５】第一実施形態に係る歩行解析システムにおける処理の流れを示すフロー図である。
【図６】第一実施形態に係るデータ取得用画面の表示例を示す図である。
【図７】第一実施形態に係るデータ解析用画面の表示例（その１）を示す図である。
【図８】第一実施形態に係るデータ解析用画面の表示例（その２）を示す図である。
【図９】第一実施形態に係るデータ解析用画面の表示例（その３）を示す図である。
【図１０】第一実施形態に係るデータ解析用画面の表示例（その４）を示す図である。
【図１１】第一実施形態に係るデータ解析用画面の表示例（その５）を示す図である。
【図１２】第一実施形態に係るデータ解析用画面の表示例（その６）を示す図である。
【図１３】第二実施形態に係る加速度センサモジュール２及び歩行解析装置３のハードウェアの構成を示す図である。
【図１４】第二実施形態に係る加速度センサモジュール２及び歩行解析装置３の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】第二実施形態に係る歩行解析システム１における処理の流れを示すフロー図である。
【図１６】第二実施形態に係るデータ取得用画面の表示例を示す図である。
【図１７】第二実施形態に係るデータ解析用画面の表示例（その１）を示す図である。
【図１８】第二実施形態に係るデータ解析用画面の表示例（その２）を示す図である。
【図１９】第二実施形態に係るデータ解析用画面の表示例（その３）を示す図である。
【図２０】第二実施形態に係るデータ解析用画面の表示例（その４）を示す図である。
【図２１】第一実施形態における本変形例の歩行解析システム１における処理の流れの一例を示すフロー図である。
【図２２】タイムスタンプ自動入力条件の設定例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、発明の実施形態について説明する。なお、これにより発明は限定されない。
【００３４】
図１は、歩行解析システム（system）１の構成を概略的に示す図である。なお、歩行解析システム１は、発明における移動運動解析システムの一例である。
【００３５】
歩行解析システム１は、図１に示すように、加速度センサモジュール（sensor module）２と、歩行解析装置３とを有している。加速度センサモジュール２は、患者１０の背面の腰部中央等に、粘着パッド（pad）やバンド（band）等により装着される。歩行解析装置３は、操作者１１が携帯したり操作したりして使用される。なお、歩行解析装置３は、発明における移動運動解析装置の一例である。
【００３６】
（第一実施形態）
図２は、第一実施形態に係る加速度センサモジュール２及び歩行解析装置３のハードウェア（hardware）の構成を示す図である。
【００３７】
図２に示すように、加速度センサモジュール２は、プロセッサ（processor）２１と、加速度センサ２２と、メモリ（memory）２３と、通信Ｉ／Ｆ（interface）２４と、バッテリ（battery）２５とを有している。歩行解析装置３は、例えば、スマートフォン（smart phone）、タブレット型コンピュータ（tablet computer）、ノートパソコン（note PC）などのコンピュータ端末であり、プロセッサ３１と、ディスプレイ（display）３２と、操作部３３と、メモリ３４と、通信Ｉ／Ｆ３５と、バッテリ３６とを有している。本例では、歩行解析装置３はスマートフォンである。なお、プロセッサ２１及びプロセッサ３１は、それぞれ、単一のプロセッサに限定されず、複数のプロセッサである場合も考えられる。
【００３８】
図３は、第一実施形態に係る加速度センサモジュール２及び歩行解析装置３の機能的な構成を示す機能ブロック（block）図である。
【００３９】
加速度センサモジュール２は、図３に示すように、加速度センサ部２０１と、サンプリング（sampling）部２０２と、送信部２０３とを有している。なお、サンプリング部２０２及び送信部２０３は、プロセッサ２１がメモリ２３に記憶されている所定のプログラム（program）を読み出して実行することにより実現される。
【００４０】
加速度センサ部２０１は、センサ本体を基準とした３次元直交座標系におけるｘ，ｙ，ｚの各軸方向の加速度成分について、その加速度成分に応じたアナログ（analog）信号をほぼリアルタイム（real time）に出力する。
【００４１】
サンプリング部２０２は、そのアナログ信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングしてデジタル（digital）の加速度データに変換する。サンプリング周波数は、例えば１２８Ｈｚである。サンプリング部２０２は、例えば、１ｇ（重力加速度）＝９．８ｍ／ｓ2＝加速度データ値１２８となるスケール（scale）で、加速度データを出力する。なお、ここでは、加速度成分の正負は、右側寄り、前側寄り、上側寄りをそれぞれ正とする。
【００４２】
送信部２０３は、サンプリングされた各時刻における加速度成分を表す加速度データをほぼリアルタイムにて無線で送信する。
【００４３】
なお、本例では、加速度センサモジュール２は、センサ本体のｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向が、それぞれ、患者１０のＲＬ（Right-Left）方向、ＡＰ（Anterior-Posterior）方向及びＳＩ（Superior-Inferior）方向と一致するように取り付けられる。ＲＬ方向、ＡＰ方向及びＳＩ方向は、それぞれサジタル（sagittal）方向、コロナル（coronal）方向及びアキシャル（axial）方向とも言う。また、本例では、加速度センサモジュール２の姿勢（傾き、向き）は、患者１０の歩行中において変化しないものと仮定する。
【００４４】
歩行解析装置３は、図３に示すように、操作部３０１と、ディスプレイ部３０２と、患者情報受付部３０３と、受信部３０４と、加速度データ取得制御部３０５と、タイムスタンプ（time stamp）入力制御部３０６と、データ解析部３０７と、時計部３０８と、表示制御部３０９と、記憶部３１０と、統括制御部３１１とを有している。患者情報受付部３０３、加速度データ取得制御部３０５、タイムスタンプ入力制御部３０６、データ解析部３０７、時計部３０８、表示制御部３０９、及び統括制御部３１１は、プロセッサ３１がメモリ３４に記憶されている所定のプログラムを読み出して実行することにより実現される。なお、加速度データ取得制御部３０５は、発明における収集手段の一例である。また、タイムスタンプ入力制御部３０６は、発明における記憶手段の一例である。また、データ解析部３０７及び表示制御部３０９は、発明における表示制御手段の一例である。
【００４５】
操作部３０１は、操作者１１の操作を受け付ける。操作部３０１は、例えば、タッチパネル（touch panel）、タッチパッド（touch pad）、キーボード（keyboard）、マウス（mouse）などにより構成されている。なお、操作者１１は、例えば、医師や理学療法士などの指導員である。
【００４６】
ディスプレイ部３０２は、画像を表示する。ディスプレイ部３０２は、例えば、液晶パネル、有機ＥＬパネルなどにより構成されている。
【００４７】
時計部３０８は、時計機能を有しており、時刻を表す情報を出力する。なお、時刻は、あるタイミングを基準とした相対的なものであってもよい。
【００４８】
患者情報受付部３０３は、患者情報の入力を受け付け、入力された患者情報を記憶部３１２に記憶させる。
【００４９】
受信部３０４は、加速度センサモジュール２の送信部２０３から送信された加速度データを無線で受信する。なお、送信部２０３と受信部３０４との無線通信には、例えば、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））等の規格を用いることができる。
【００５０】
加速度データ取得制御部３０５は、患者１０の加速度データを取得するよう受信部３０４及び記憶部３１２を制御する。加速度データ取得制御部３０５は、データ収集開始から終了までの各時刻における加速度データを収集する。加速度データには、そのデータが取得された時刻情報が付帯される。時刻は、時計部３０８の出力に基づいて特定される。
【００５１】
タイムスタンプ入力制御部３０６は、データ収集中に操作者１１の所望のタイミングでタイムスタンプの入力を受け付ける制御をする。ここで、タイムスタンプの入力とは、いわゆる打刻のことである。本例の場合、操作者１１は、データ収集期間中に、所定の操作を行う。タイムスタンプ入力制御部３０６は、その操作に応答して、その操作が成された時刻を、関心時刻ｔｉとして記憶する。タイムスタンプの入力は、データ収集中であれば、何回でも受け付ける。時刻は、時計部３０８の出力に基づいて特定される。
【００５２】
データ解析部３０７は、収集された加速度データの解析を行って、その解析結果を出力する。本例では、この際、入力されたタイムスタンプが表す関心時刻ｔｉと、加速度データの取得時刻とのマッチングを行って、関心時刻ｔｉ及びその周辺時刻に取得された加速度データを特定する。データ解析部３０７の詳細については後述する。
【００５３】
表示制御部３０９は、ディスプレイ部３０２の画面に、収集された加速度データを所定の表示形態にて表示するとともに、入力されたタイムスタンプが表す関心時刻ｔｉ及びその周辺時刻の少なくとも一方における加速度データの表示上の位置を認識可能に表示するよう、ディスプレイ部３０２を制御する。本例では、加速度データの解析結果が表示される。
【００５４】
記憶部３１０は、入力された患者情報、収集された加速度データ、タイムスタンプが表す関心時刻ｔｉ、加速度データの解析結果などを記憶する。なお、これらの情報は、必要に応じて、歩行解析装置３にＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット（internet）を介して接続されたデータベース（database）４１や外付けの記憶媒体４２等に保存される。記憶媒体４２としては、例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカード（memory card）などが含まれる。
【００５５】
統括制御部３１１は、歩行解析装置３を構成する各部を統括的に制御する。本例では、統括制御部３１１は、一機能として、操作者１１の操作に応じて歩行解析装置３の動作モードの切替え制御を行う。
【００５６】
ここで、データ解析部３０７の詳細について説明する。加速度データ解析部３０７は、収集された加速度データに対して解析処理を行い、その解析結果を出力する。解析処理は、複数用意されている。加速度データ解析部３０７は、操作者１１によって指定された解析処理を実行する。本例では、実行する解析処理として、収集された加速度データを基に各時刻における所定方向の加速度成分を特定し、その加速度成分の時間変化を表す加速度波形グラフや、同時刻に取得された２方向の加速度成分による２次元マップなどを表すデータを生成する。この際、これらのグラフや２次元マップにおいて、入力されたタイムスタンプが表す関心時刻ｔｉやその時刻における加速度データの表示上の位置を指し示すマークを表すデータも生成する。
【００５７】
図４は、加速度データ解析部３０７の機能的な構成を示す機能ブロック図である。データ解析部３０７は、上記の機能を実現させるため、図４に示すように、加速度成分特定部７１と、関心時刻マッチング処理部７２と、グラフ・マップ生成部７３とを有している。
【００５８】
加速度成分特定部７１は、収集された加速度データに基づいて、データ収集期間の各サンプリング時刻における患者１０の左右方向、前後方向及び上下方向の加速度成分ａx，ａy，ａzをそれぞれ特定する。本例では、これらの加速度成分ａx，ａy，ａzは、重力加速度ｇの成分を除去して、患者１０の純粋な運動により生じた加速度成分として算出し特定することを想定する。ただし、より簡便に、重力加速度ｇの成分を含む形で特定してもよい。また、左右方向、前後方向及び上下方向は、それぞれ、水平左右方向、水平進行方向及び鉛直方向を想定する。ただし、より簡便に、加速度センサモジュール２のセンサ本体を基準としたｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向としてもよい。
【００５９】
関心時刻マッチング処理部７２は、入力されたタイムスタンプが表す関心時刻ｔｉと、加速度データの取得時刻とのマッチングを行い、関心時刻ｔｉと、その関心時刻ｔｉに取得された加速度データとを対応付けする。
【００６０】
グラフ・マップ生成部７３は、特定された各方向の加速度成分について、その時間変化を表す加速度波形グラフＧ１のデータを生成する。また、グラフ・マップ生成部７３は、各同時刻に取得された２方向の加速度成分をプロットして表される２次元マップのデータを生成する。２次元マップとしては、例えば、左右方向の加速度成分ａxと前後方向の加速度成分ａyとを２軸とする２次元座標系において、各時刻における当該２方向の加速度成分をプロットしてその軌跡を描いた２次元軌跡マップＭ１を考えることができる。また例えば、同２次元座標系において、各時刻における当該２方向の加速度成分をプロットし座標ごとにそのプロットの頻度を表す２次元ヒストグラムマップＭ２を考えることができる。さらに、グラフ・マップ生成部７３は、上記の加速度波形グラフＧ１、２次元軌跡マップＭ１、２次元ヒストグラムＭ２において、入力されたタイムスタンプごとに、そのタイムスタンプが表す関心時刻ｔｉにおける加速度データの表示上の位置を指し示すタイムスタンプマークＴｉのデータを生成する。
【００６１】
これより、第一実施形態に係る歩行解析システム１における処理の流れについて説明する。
【００６２】
図５は、第一実施形態に係る歩行解析システム１における処理の流れを示すフロー（flow）図である。
【００６３】
ステップ（step）Ｓ０では、準備段階として、加速度センサモジュール２を患者１０の腰部に取り付ける。
【００６４】
ステップＳ１では、患者情報の入力を受け付ける。
【００６５】
具体的には、操作者１１が、歩行解析装置３の操作部３０１を操作して、患者１０の患者情報を直接入力する。患者情報受付部３０３は、その直接入力された患者情報を記憶部３１２に記憶させる。患者情報には、例えば、患者のＩＤ番号、氏名、年齢、性別、生年月日などが含まれる。なお、後述する患者１０の加速度データやこの加速度データの解析結果などは、この患者情報と対応付けて記憶部３１２に記憶される。
【００６６】
ステップＳ２では、動作モードとしてデータ取得モードを選択する。
【００６７】
具体的には、操作者１１が、動作モードとしてデータ取得モードを選択する操作を行う。統括制御部３１１は、その操作に応じて、動作モードをデータ取得モードにする。加速度データ取得制御部３０５は、受信部３０４に加速度データの受信を開始させる。そして、表示制御部３１０はディスプレイ部３０２にデータ取得用画面を表示させる。
【００６８】
図６は、第一実施形態に係るデータ取得用画面の表示例を示す図である。
【００６９】
ここでは、ディスプレイ部３０２に、図６に示すようなデータ取得用画面Ｎ11を表示させる。データ取得用画面Ｎ11には、加速度波形表示ウィンドウＷ１と、データ収集開始／終了ボタンＢ１と、タイムスタンプボタンＢ２とが含まれる。
【００７０】
加速度波形表示ウィンドウＷ１には、受信部３０４により受信された加速度データを基に特定された左右、前後及び上下の３方向の加速度成分が表示される。加速度データ取得制御部３０５は、データ収集中か否かに関係なく、受信した加速度データが表す加速度成分を、このウィンドウ内にほぼリアルタイムで表示させる。
【００７１】
データ収集開始／終了ボタンＢ１は、操作者１１がデータ収集開始及び終了を指示する際に用いるボタンである。加速度データ取得制御部３０５は、データ収集が行われていないときにこのボタンがタップされたことを認識すると、それに応答してデータ収集を開始する。また、加速度データ取得制御部３０５は、データ収集中にこのボタンがタップされたことを認識すると、それに応答してデータ収集を終了する。
【００７２】
タイムスタンプボタンＢ２は、操作者１１がタイムスタンプの入力を指示する際に用いるボタンである。タイムスタンプ入力制御部３０６は、データ収集中にこのボタンがタップされたことを認識すると、その都度、そのときの時刻を関心時刻ｔiとして記憶する。
【００７３】
ステップＳ３では、加速度データの収集を開始する。
【００７４】
具体的には、操作者１１は、データ収集開始／終了ボタンＢ１をタップする。加速度データ取得制御部３０５は、この操作に応答して、受信された加速度データを記憶部３１２に記憶させる処理を開始する。次に、操作者１１は、患者１０に患者自身の標準的な歩行速度でしばらく歩行してもらう。歩行は、通常、距離にして５ｍ〜２０ｍ程度、時間にして２０秒〜３分程度、歩数にして１０歩〜４０歩程度である。加速度センサモジュール２のサンプリング部２０２は、加速度センサ部２０１の出力に基づいて、患者１０の歩行中におけるｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向それぞれの加速度成分Ａx，Ａy，Ａzをサンプリングして計測する。加速度センサモジュール２の送信部２０３は、計測された加速度成分を表す加速度データをほぼリアルタイムで送信する。この間、受信部３０４は、送信部２０３から送信された加速度データを順次受信し、記憶部３１２は、その受信された加速度データをそのときの時刻と対応付けて記憶する。
【００７５】
ステップＳ４では、タイムスタンプの入力を受け付ける。
【００７６】
具体的には、タイムスタンプ入力制御部３０６が、データ収集中に、タイムスタンプボタンＢ２がタップされたことを認識すると、その都度、そのときの時刻を関心時刻ｔiとして記憶部３１２に記憶させる。例えば、操作者１１は、患者１０が気になる動作を行ったときに、後にそのときの加速度波形等を容易に見つけることができるよう、このボタンをタップして、タイムスタンプを入力する。なお、タイムスタンプ入力制御部３０６は、タイムスタンプが入力されたときに、そのことを報知するための信号音や振動等を発するようにするとよい。これにより、操作者１１は、ディスプレイ部等を見ることなく、タイムスタンプの入力が確実に行われたことを確認することができる。
【００７７】
ステップＳ５では、加速度データの収集を終了する。
【００７８】
具体的には、操作者１１は、患者１０に歩行を終了してもらう。次に、操作者１１は、データ収集開始／終了ボタンＢ１をタップする。加速度データ取得制御部３０５は、この操作に応答して、加速度データを記憶部３１２に記憶させる処理を終了する。
【００７９】
ステップＳ６では、動作モードとしてデータ解析モードを選択する。
【００８０】
具体的には、操作者１１が、動作モードとしてデータ解析モードを選択する操作を行う。統括制御部３１１は、その操作に応じて、動作モードをデータ解析モードにする。加速度データ取得制御部３０５は、受信部３０４に加速度データの受信を終了させる。
【００８１】
ステップＳ７では、各サンプリング時刻における患者１０の左右方向、前後方向及び上下方向の加速度成分ａx，ａy，ａzをそれぞれ特定する。
【００８２】
具体的には、加速度成分特定部７１が、収集された加速度データに基づいて、データ収集期間の各サンプリング時刻における患者１０の左右方向、前後方向及び上下方向の加速度成分をそれぞれ特定する。
【００８３】
ステップＳ８では、入力されたタイムスタンプが表す関心時刻ｔｉとデータ取得時刻とのマッチングを行い、関心時刻マッチング処理部７２が、入力されたタイムスタンプが表す関心時刻ｔｉと加速度データの取得時刻とのマッチングを行い、関心時刻ｔｉとその関心時刻ｔｉに取得された加速度データとを対応付けする。
【００８４】
ステップＳ９では、グラフ・マップ等を生成する。
【００８５】
具体的には、グラフ・マップ生成部７３が、特定された各方向の加速度成分について、その時間変化を表す加速度波形グラフＧ１のデータを生成する。また、グラフ・マップ生成部７３は、各同時刻に取得された２方向の加速度成分をプロットして表される２次元マップのデータを生成する。本例では、この２次元マップとして、２次元ヒストグラムマップＭ１と２次元軌跡マップＭ２とを考える。２次元ヒストグラムマップＭ１は、例えば、所定の２方向の加速度成分、例えば、左右方向の加速度成分ａx及び前後方向の加速度成分ａyを２軸とする２次元座標系において、各時刻での２方向の加速度成分をプロットして、座標ごとのプロットの頻度を表すマップである。２次元軌跡マップＭ２は、例えば、同２次元座標系において、各時刻でのその２方向の加速度成分をプロットして、プロット点の軌跡を描いたマップである。さらに、グラフ・マップ生成部７３は、上記のグラフＧ１、２次元ヒストグラムマップＭ１、２次元軌跡マップＭ２において、入力されたタイムスタンプごとに、そのタイムスタンプが表す関心時刻ｔｉにおける加速度データ（加速度成分）の表示上の位置を指し示すタイムスタンプマークＴiのデータを生成する。
【００８６】
ステップＳ１０では、生成されたグラフ・マップを表示する。
【００８７】
具体的には、表示制御部３１０が、ディスプレイ部３０２にデータ解析用画面を表示させる。
【００８８】
図７〜１２は、第一実施形態に係るデータ解析用画面の表示例を示す図である。
【００８９】
ここでは、ディスプレイ部３０２に、図７〜１２に示すようなデータ解析用画面Ｎ12を表示させる。データ解析用画面Ｎ12には、加速度波形グラフＧ１、２次元ヒストグラムマップＭ１、２次元軌跡マップＭ２、タイムスタンプマークＴiなどが含まれる。データ解析用画面は、複数のページを使って表示される。なお、図７〜１２は、データ収集中にタイムスタンプが間隔を置いて２回入力された場合の例である。
【００９０】
データ解析用画面Ｎ12の１ページ目には、図７に示すように、加速度波形表示ウィンドウＷ１が表示される。加速度波形表示ウィンドウＷ１は、データ収集期間のうち少なくとも一部に相当する時間帯について、左右、前後及び上下の３方向の加速度成分の時間変化を表す加速度波形グラフＧ１を表示する。加速度波形グラフＧ１上には、１回目のタイムスタンプが入力された時刻を指し示す第１のタイムスタンプマークＴ１と、２回目のタイムスタンプが入力された時刻を指し示す第２のタイムスタンプマークＴ２とが、その時刻とともに表示されている。なお、ここで表示される時刻は、加速度データ収集開始からの経過時間に変換されている。始めは、加速度波形グラフＧ１は、データ収集期間全体について表示されている。この状態において、操作者１１が加速度波形グラフＧ１上で所望の場所をタップすると、タップした場所の周辺のグラフが時間軸方向に拡大されて表示される。また、タイムスタンプマークをタップして選択すると、そのタイムスタンプマークの周辺のグラフだけが切り出され、時間軸方向に拡大されて表示される。例えば、第１のタイムスタンプマークＴ１をタップすると、図８に示すように、第１のタイムスタンプマークＴ１の周辺のグラフが拡大表示される。操作者１１がタッチパネル上でグラフをスワイプすると、表示されるグラフの時間帯ＴＢがシフトし、グラフはスワイプした方向に流れる。データ解析用画面N12の１ページ目が表示されているときに操作者１１がタッチパネル上でグラフ以外の場所を左方向にスワイプすると、画面は次の２ページ目に移行する。
【００９１】
データ解析用画面Ｎ12の２ページ目には、図９に示すように、２次元ヒストグラムマップＭ１が表示される。２次元ヒストグラムマップＭ１上には、１回目のタイムスタンプが入力された時刻における加速度データの表示上の位置を指し示す第１のタイムスタンプマークＴ１と、２回目のタイムスタンプが入力された時刻における加速度データの表示上の位置を指し示す第２のタイムスタンプマークＴ２とが、その時刻とともに表示されている。始めは、２次元ヒストグラムマップＭ１のみが表示されている。この状態において、操作者１１がタイムスタンプマークをタップすると、タップされたタイムスタンプマークに対応する関心時刻ｔｉの周辺の時間帯における部分的な加速度波形グラフＧ１′が追加表示される。例えば、２次元ヒストグラムマップＭ１における第１のスタンプマークＴ１をタップすると、図１０に示すように、第１のタイムスタンプマークに対応する関心時刻ｔ１の周辺の時間帯における部分的な加速度波形グラフＧ１′が表示される。この時間帯は、例えば、関心時刻ｔ１を中心に±２〜１０秒程度、または関心時刻ｔ１を中心に±２〜１０歩程度に相当する時間幅を有する。時間幅を歩数で規定すれば、患者１０の歩行速度に関係なく観察範囲として適当な範囲を選択して切り出すことができる。なお歩数は、加速度波形のピークを数えるなどして計数することが可能である。データ解析用画面Ｎ12の２ページ目が表示されているときに、操作者１１がタッチパネル上で左方向にスワイプすると、画面は次の３ページ目に移行する。右方向にスワイプすると１ページ目に戻る。
【００９２】
データ解析用画面Ｎ12の３ページ目には、図１１に示すように、２次元軌跡マップＭ２が表示される。２次元軌跡マップＭ２上には、１回目のタイムスタンプが入力された時刻における加速度データの表示上の位置を指し示す第１のタイムスタンプマークＴ１と、２回目のタイムスタンプが入力された時刻における加速度データの表示上の位置を指し示す第２のタイムスタンプマークＴ２とが、その時刻とともに表示されている。始めは、２次元軌跡マップＭ２のみが表示されている。この状態において、操作者１１がタイムスタンプマークをタップすると、タップされたタイムスタンプマークに対応する関心時刻ｔｉの周辺の時間帯における部分的な加速度波形グラフＧ１′が追加表示される。例えば、２次元軌跡マップＭ２における第１のスタンプマークＴ１をタップすると、図１２に示すように、第１のタイムスタンプマークに対応する関心時刻ｔｉの周辺の時間帯における部分的な加速度波形グラフＧ１′が表示される。なお、２次元軌跡マップＭ２上では、この時間帯に対応する部分的な軌跡について、線の色や太さを変えて強調表示される。
【００９３】
２次元軌跡マップＭ２上には、上記の時間帯における注目時刻Ａに対応する加速度成分のプロット位置に、第１のプロットマークＰ１が表示される。部分的な加速度波形グラフＧ１′上には、左右、前後及び上下の加速度成分の波形それぞれについて、同じ注目時刻Ａに対応する加速度成分のプロット位置に、第２〜第４のプロットマークＰ２〜Ｐ４が表示される。部分的な加速度波形グラフＧ１′上には、さらに注目時刻Ａを指し示すカーソルＣが表示される。操作者１１は、そのカーソルＣを手動または自動で移動させることができ、これに応じて注目時刻Ａを変化させることができる。第１〜第４のプロットマークＰ１〜Ｐ４は、この注目時刻Ａの変化に連動して移動する。
【００９４】
このような第一実施形態によれば、加速度データ収集中に操作者１１が関心を持った所望の関心時刻ｔｉをタイムスタンプの入力により記憶させ、患者１０の加速度波形グラフＧ１や２次元マップＭ１，Ｍ２などの解析結果においてその関心時刻ｔｉに取得された加速度成分に対応した位置を指し示すので、目視での評価と加速度データの解析結果とを、同じ時間軸上で容易に同期させることができる。これにより、例えば、操作者１１は、加速度データ収集中には目視に集中し、患者１０の気になる動作があった場合にタイムスタンプを入力することで、歩行終了後に、目視評価と加速度データの解析結果とを時間軸上で容易に同期させることができる。また、操作者１１は、関心が持たれる患者１０の動作に係る加速度の情報・解析結果を検索なしに確認することができる。また、目視評価と加速度データの解析結果との相乗効果を一層高めて、質の高いリハビリテーションプランの作成を可能にする。総じて、患者１０の歩行運動における客観的かつ効率的な評価が可能になる。
【００９５】
また、第一実施形態によれば、患者１０の加速度の２次元マップにおいて関心時刻ｔｉに取得された加速度成分に対応した位置と、その加速度成分が得られたときの加速度波形とをを対応付けて表示させるので、患者１０の関心が持たれる動作について多面的に評価することができる。
【００９６】
また、第一実施形態によれば、患者１０の加速度の２次元軌跡マップＭ２において関心時刻ｔｉの周辺の注目時刻に取得された加速度成分のプロットマークＰ１と、加速度波形グラフＧ１において同注目時刻に取得された加速度成分のプロットマークＰ２〜Ｐ４とを連動して表示させるので、関心時刻ｔｉの周辺で患者１０がどのような動作を行っていたかを容易に想像することができる。
【００９７】
（第二実施形態）
図１３は、第二実施形態に係る加速度センサモジュール２及び歩行解析装置３のハードウェアの構成を示す図である。第一実施形態と異なる点は、歩行解析装置３がカメラ３７をさらに有している点である。カメラ３７は、例えば、スマートフォンに内蔵されているデジタルカメラである。
【００９８】
図１４は、第二実施形態に係る加速度センサモジュール２及び歩行解析装置３の機能的な構成を示す機能ブロック図である。第一実施形態と異なる点は、歩行解析装置３が、撮像部３１２と動画データ取得制御部３１３とをさらに有している点である。なお、撮像部３１２及び動画データ取得制御部３１３は、発明における録画手段の一例である。
【００９９】
撮像部３１２は、被写体、ここでは患者１０を撮像して、その画像データあるいは動画データを出力する。
【０１００】
動画データ取得制御部３１３は、加速度データの収集に同期して、歩行している患者１０の動画データを取得するよう撮像部３１２を制御する。動画データ取得制御部３１３は、データ収集開始から終了までの各時刻におけるフレームデータ（動画を構成する画像データ）を収集する。フレームデータとは、動画を構成する画像データのことを意味する。フレームデータには、そのデータが取得された時刻情報が付帯される。時刻は、時計部３０８の出力に基づいて特定される。
【０１０１】
データ解析部３０７は、特に関心時刻マッチング処理部７２により、入力されたタイムスタンプが表す関心時刻ｔｉと、加速度データ及びフレームデータの取得時刻とのマッチングを行って、関心時刻ｔｉと同時刻に取得された加速度データ及びフレームデータを特定する。そして、加速度データの解析結果にその特定情報を反映させるとともに、動画データにもその特定情報を反映させる。
【０１０２】
表示制御部３１０は、加速度データの解析結果と動画データが表す動画とを表示するようディスプレイ部３０２を制御する。
【０１０３】
記憶部３１２は、入力された患者情報、収集された加速度データ、タイムスタンプが表す関心時刻ｔｉ、加速度データのグラフ・マップなどの解析結果に加え、動画データを記憶する。
【０１０４】
これより、第二実施形態に係る歩行解析システム１における処理の流れについて説明する。
【０１０５】
図１５は、第二実施形態に係る歩行解析システム１における処理の流れを示すフロー図である。
【０１０６】
ステップＡ０では、準備段階として、加速度センサモジュール２を患者１０の腰部に取り付ける。
【０１０７】
ステップＡ１では、患者情報の入力を受け付ける。
【０１０８】
ステップＡ２では、動作モードとしてデータ取得モードを選択する。ここで、表示制御部３１０はディスプレイ部３０２にデータ取得用画面を表示させる。
【０１０９】
図１６は、第二実施形態に係るデータ取得用画面の表示例を示す図である。
【０１１０】
ここでは、ディスプレイ部３０２に、図１６に示すようなデータ取得用画面Ｎ21を表示させる。データ取得用画面Ｎ21には、加速度波形表示ウィンドウＷ１と、動画表示ウィンドウＷ２と、データ収集開始／終了ボタンＢ１と、タイムスタンプボタンＢ２とが含まれる。
【０１１１】
動画表示ウィンドウＷ２は、撮像部３７により出力されたフレームデータに基づく動画またはフレーム画像を表示する。動画データ取得制御部３０８は、データ収集中か否かに関係なく、撮像部３７より出力されたフレームデータが表す動画Ｆ１またはフレーム画像ｆ１をこのウィンドウ内にほぼリアルタイムで表示される。
【０１１２】
加速度波形表示ウィンドウＷ１、データ収集開始／終了ボタンＢ１、及びタイムスタンプボタンＢ２は、第一実施形態の場合と同様の機能を有する。
【０１１３】
ステップＡ３では、加速度データ及び動画データの収集を開始する。
【０１１４】
具体的には、まず、操作者１１は、患者１０を撮像することができるよう撮像部３７の向きを患者１０に合わせる。次に、操作者１１は、データ収集開始／終了ボタンＢ１をタップする。加速度データ取得制御部３０５は、この操作に応答して、受信部３０４にて受信された加速度データを記憶部３１２に記憶させる処理を開始する。また、動画データ取得制御部３０８は、この操作に応答して、撮像部３７から出力されたフレームデータを記憶部３１２に記憶させる処理を開始する。次に、操作者１１は、患者１０に、患者自身の標準的な歩行速度でしばらく歩行してもらう。記憶部３１２は、加速度データ及びフレームデータをそれらが得られた時刻と対応付けて記憶する。
【０１１５】
ステップＡ４では、タイムスタンプの入力を受け付ける。
【０１１６】
具体的には、タイムスタンプ入力制御部３０６が、データの収集中に、操作者１１によりタイムスタンプボタンＢ２がタップされたことを認識すると、そのときの時刻を関心時刻ｔｉとして記憶部３１２に記憶させる。
【０１１７】
ステップＡ５では、加速度データ及び動画データの収集を終了する。
【０１１８】
具体的には、操作者１１は、患者１０に歩行を止めてもらう。次に、操作者１１は、データ収集開始／終了ボタンＢ１をタップする。加速度データ取得制御部３０５は、この操作に応答して、加速度データを記憶部３１２に記憶させる処理を終了する。また、動画データ取得制御部３０８は、この操作に応答して、フレームデータを記憶部３１２に記憶させる処理を終了する。
【０１１９】
ステップＡ６では、動作モードとしてデータ解析モードを選択する。
【０１２０】
具体的には、操作者１１が、動作モードとしてデータ解析モードを選択する操作を行う。統括制御部３１１が、その操作に応じて、動作モードを解析モードにする。加速度データ取得制御部３０５は、受信部３０４に加速度データの受信を終了させる。また、動画データ取得制御部３０８は、撮像部３１３にフレームデータの出力を終了させる。
【０１２１】
ステップＡ７では、収集された加速度データに基づいて、各サンプリング時刻における患者１０の左右方向、前後方向及び上下方向の加速度成分ａx，ａy，ａzをそれぞれ特定する。
【０１２２】
ステップＡ８では、関心時刻マッチング処理部７２が、入力されたタイムスタンプが表す関心時刻ｔｉと、加速度データ及びフレームデータの取得時刻とのマッチングを行う。そして、関心時刻ｔｉと、その関心時刻ｔｉに取得された加速度データ及びフレームデータとを対応付けする。
【０１２３】
ステップＡ９では、グラフ・マップ等を生成する。
【０１２４】
具体的には、グラフ・マップ生成部７３が、加速度波形グラフＧ１、２次元ヒストグラムマップＭ１、２次元軌跡マップＭ２のデータを生成する。さらに、グラフ・マップ生成部７３は、上記の加速度波形グラフＧ１、２次元ヒストグラムマップＭ１、２次元軌跡マップＭ２において、入力されたタイムスタンプごとに、そのタイムスタンプが表す関心時刻ｔｉにおける加速度データの表示上の位置を指し示すタイムスタンプマークＴiのデータを生成する。また、グラフ・マップ生成部７３は、収集した動画データに基づく動画Ｆ１のコントロールバーのデータを生成する。コントロールバーＣＢには、再生／停止ボタンと、時間軸ｔ及び再生時刻ｔｐを表す時間軸スライダーバーＳＢとを含んでいる。グラフ・マップ生成部７３は、その時間軸スライダーバーＳＢにおいて、入力されたタイムスタンプごとに、そのタイムスタンプが表す関心時刻ｔｉの位置を指し示すタイムスタンプマークＴiのデータを生成する。
【０１２５】
ステップＡ１０では、生成されたグラフ・マップや録画された動画を表示する。
【０１２６】
具体的には、表示制御部３１０が、ディスプレイ部３０２にデータ解析用画面を表示させる。
【０１２７】
図１７〜２０は、第二実施形態に係るデータ解析用画面の表示例を示す図である。
【０１２８】
ここでは、ディスプレイ部３０２に、図１７〜２０に示すようなデータ解析用画面Ｎ22を表示させる。データ解析用画面Ｎ22には、加速度波形グラフＧ１、２次元ヒストグラムマップＭ１、２次元軌跡マップＭ２、動画Ｆ１、コントロールバーＣＢ、タイムスタンプマークＴiなどが含まれる。データ解析用画面Ｎ22は、複数のページを使って表示される。なお、図１７〜２０は、データ収集中にタイムスタンプが間隔を置いて２回入力された場合の例である。
【０１２９】
データ解析用画面Ｎ22の１ページ目には、図１７に示すように、加速度波形表示ウィンドウＷ１と、動画表示ウィンドウＷ２と、コントロールバーＣＢとが表示される。加速度波形表示ウィンドウＷ１は、データ収集期間のうち少なくとも一部に相当する時間帯ＴＢについて、左右、前後及び上下の３方向の加速度波形グラフＧ１を表示する。動画表示ウィンドウＷ２は、同じ時間帯ＴＢについて、収集された動画データに基づく患者１０の動画Ｆ１を表示する。コントロールバーＣＢは、動画Ｆ１の再生／停止ボタンＢ３と、時間帯ＴＢの時間軸とその中での再生時刻ｔｐとを表す時間軸スライダーバーＳＢとを含んでいる。
【０１３０】
加速度波形グラフＧ１には、１回目のタイムスタンプが入力された時刻における加速度データの表示上の位置を指し示す第１のタイムスタンプマークＴ１と、２回目のタイムスタンプが入力された時刻における加速度データの表示上の位置を指し示す第２のタイムスタンプマークＴ２とが、その時刻とともに付されている。ここで表示される時刻は、加速度データ及びフレームデータの収集を開始してからの経過時間に変換されている。
【０１３１】
動画表示ウィンドウＷ２には、再生時刻ｔｐに対応するフレーム画像が表示される。加速度波形グラフＧ１上には、３方向の加速度成分の波形それぞれについて、同じ再生時刻ｔｐに対応する加速度成分のプロット位置に第２〜第４のプロットマークＰ２〜Ｐ４が表示される。加速度波形グラフＧ１上には、さらに再生時刻ｔｐの位置を指し示すカーソルＣが表示される。操作者１１は、再生／停止ボタンＢ３を押して動画Ｆ１を再生／停止させたり、時間軸スライダーバーＳＢのスライダーをドラッグして移動させることにより動画Ｆ１を手送り再生させたりすることができる。動画Ｆ１のフレーム画像と、第１〜第４のプロットマークＰ１〜Ｐ４の位置とは、この再生時刻ｔｐの変化に連動して更新される。動画Ｆ１が再生されると、カーソルＣもスライダーに合わせて移動し、第１〜第４のプロットマークＰ１〜Ｐ４は加速度波形を表す線に沿って移動する。
【０１３２】
加速度波形グラフＧ１は、始め、データ収集期間全体について表示されている。この状態において、操作者１１が加速度波形グラフＧ１上で所望の場所をタップすると、時間軸スライダーバーＳＢが表す時間帯ＴＢが、タップした場所の周辺の時間帯に変更される。その結果、加速度波形グラフＧ１は、タップされた場所の周辺の部分的な加速度波形グラフＧ１′が時間軸方向に拡大されて表示される。例えば、第１のタイムスタンプマークＴ１の近傍をタップすると、図１８に示すように、時間軸スライダーバーの時間帯が、第１のタイムスタンプマークＴ１に対応する関心時刻ｔ１を中心とした所定の時間幅の時間帯に変更される。この時間帯は、例えば、関心時刻ｔ１を中心に±２〜１０秒程度、または関心時刻ｔ１を中心に±２〜１０歩程度に相当する時間幅を有する。時間帯が変更されたことにより、第１のタイムスタンプマークＴ１の周辺のグラフが拡大表示される。１ページ目が表示されているときに操作者１１がタッチパネル上の加速度波形表示ウィンドウＷ１や動画表示ウィンドウＷ２以外の場所で左方向にスワイプすると、画面は次の２ページ目に移行する。
【０１３３】
データ解析用画面Ｎ22の２ページ目には、図１９に示すように、２次元ヒストグラムマップＭ１が表示される。２次元ヒストグラムマップＭ１には、１回目のタイムスタンプに対応した第１のタイムスタンプマークＴ１と、２回目のタイムスタンプに対応した第２のタイムスタンプマークＴ２とが、その時刻ととも表示されている。始めは、２次元ヒストグラムマップＭ１のみが表示されている。この状態において、操作者１１がタイムスタンプマークをタップすると、動画表示ウィンドウＷ２及びコントロールバーＣＢが追加表示される。この動画表示ウィンドウＷ２は、コントロールバーＣＢにおける操作に応じて、タップされたタイムスタンプマークに対応する関心時刻ｔｉの周辺の時間帯ＴＢにおける部分的な動画Ｆ１′を表示する。例えば、２次元ヒストグラムマップＭ１における第１のスタンプマークＴ１をタップすると、図１９に示すように、動画表示ウィンドウＷ２が開き、コントロールバーＣＢが表示される。そして、このコントロールバーＣＢにおける操作に応じて、第１のタイムスタンプマークに対応する関心時刻ｔ１の周辺の時間帯ＴＢにおける部分的な動画Ｆ１′が表示される。また、コントロールバーＣＢに含まれている時間軸スライダーバーＳＢには、１回目のタイムスタンプが表す関心時刻ｔ１の位置に、第１のタイムスタンプマークＴ１が付される。操作者１１は、これらの表示を見ることで、１回目のタイムスタンプを入力した時間周辺で、患者１０がどのような歩行動作を行っていたかを確認することができる。
【０１３４】
データ解析用画面Ｎ22の２ページ目が表示されているときに操作者１１がタッチパネル上で左方向にスワイプすると、画面は次の３ページ目に移行する。右方向にスワイプすると１ページ目に戻る。
【０１３５】
データ解析用画面Ｎ22の３ページ目には、図２０に示すように、２次元軌跡マップＭ２が表示される。２次元軌跡マップＭ２には、１回目のタイムスタンプに対応した第１のタイムスタンプマークＴ１と、２回目のタイムスタンプに対応した第２のタイムスタンプマークＴ２とが、その時刻とともに付されている。始めは、２次元軌跡マップＭ２のみが表示されている。この状態において、操作者１１がタイムスタンプマークをタップすると、動画表示ウィンドウＷ２及びコントロールバーＣＢが追加表示される。この動画表示ウィンドウＷ２は、コントロールバーＣＢにおける操作に応じて、タップされたタイムスタンプマークに対応する関心時刻ｔｉの周辺の時間帯ＴＢにおける部分的な動画を表示する。例えば、２次元軌跡マップＭ２における第１のタイムスタンプマークＴ１をタップすると、図２０に示すように、動画表示ウィンドウＷ２が開き、コントロールバーＣＢが表示される。そして、コントロールバーＣＢにおける操作に応じて、１回目のタイムスタンプが表す関心時刻ｔ１の周辺の時間帯ＴＢにおける部分的な動画Ｆ１′が表示される。時間軸スライダーバーＳＢには、１回目のタイムスタンプが表す関心時刻ｔ１の位置に、第１のタイムスタンプマークＴ１が付される。操作者１１は、これらの表示を見ることで、１回目のタイムスタンプを入力した時間周辺で、患者１０がどのような歩行動作を行っていたかを確認することができる。
【０１３６】
このような第二実施形態によれば、タイムスタンプを加速度の解析結果と動画との両方に関連付けすることができる。これにより、操作者１１は、タイムスタンプが表す関心時刻ｔｉの周辺の時間帯における患者１０の歩行を、加速度だけでなく動画でも確認することができ、注目する患者１０の動作について実際の動きをより具体的に高い精度で把握することができる。また、これにより、操作者１１は、撮影した動画をすべて再生して確認することなく、関心のある部分の動画のみを再生して観察することができる。つまり、操作者１１は、タイムスタンプが表す関心時刻付近の加速度及び動画に容易に辿り着くことができ、歩行評価のワークフローを改善することができる。
【０１３７】
また、加速度の２次元マップから、タイムスタンプマークを選択する操作だけで、そのような部分的な動画を切り出して見ることができ、操作性がよい。
【０１３８】
（第１変形例）
第一及び第二実施形態において、タイムスタンプの入力は、所望の条件を事前に設定することにより、自動で行うようにしてもよい。
【０１３９】
タイムスタンプを自動で入力するときの条件としては、例えば、次のようなものが考えられる。（１）指定値を超える大きさの加速度が検出された、（２）特定の加速度変化パターンが検出された、（３）前回の歩行評価時あるいは過去の平均化速度分布を逸脱する加速度が検出された、など。
【０１４０】
タイムスタンプ入力制御部３０６は、例えば、加速度データの収集中に、所定の値や波形を表す加速度データの取得に応答して、その時刻を表すタイムスタンプの入力を行うよう制御する。また例えば、加速度データの収集後に、収集された加速度データに基づいて所定の値や波形を表す加速度データが取得された時刻を探索し、その時刻を表すタイムスタンプの入力を遡って行うよう制御する。
【０１４１】
図２１は、第一実施形態における本変形例の歩行解析システム１における処理の流れの一例を示すフロー図である。
【０１４２】
タイムスタンプ入力制御部３０６は、例えば、図２１に示すフローの中のステップＡ３など、加速度データの収集を開始する前において、操作者１１による操作に応じてタイムスタンプ自動入力条件を設定する。
【０１４３】
図２２は、タイムスタンプ自動入力条件の設定例を説明するための図である。タイムスタンプ自動入力条件の設定は、数値入力のほか、図２２に示すように、過去データ上で関心領域を設定する方法による行うこともできる。操作者１１は、例えば、図２２に示すように、過去に得られた加速度の２次元マップ上において所定の円領域を加速度関心領域ＲＯＩとして決定する。タイムスタンプ入力制御部３０６は、この加速度関心領域ＲＯＩの枠を超えるような加速度が得られたとき、すなわち、所定の２方向の加速度成分の合成が所定レベルを超えるときに、タイムスタンプを自動で入力する。加速度関心領域ＲＯＩは、例えば、２次元マップ上の描画されたエリアをほとんど含むように設定することができる。この場合、患者１０の体の揺れが過去の最大揺れよりも大きくなるような場合に、そのタイミングでタイムスタンプを入力するといったことができるようになる。
【０１４４】
タイムスタンプ入力制御部３０６は、例えば、図２１に示すフローの中のステップＡ５など、加速度データの収集中において、加速度関心領域ＲＯＩの枠を超えるような加速度が発生したとき、タイムスタンプを自動で入力する。
【０１４５】
なお、このタイムスタンプの自動入力は、手動入力と併用してもよい。
【０１４６】
このような第１変形例によれば、患者１０が特定の動作を行ったときに自動でタイムスタンプを入力することができ、タイムスタンプの入力を補助したりタイムスタンプの入力操作を省いたりして、操作者１１の負担を軽減することができる。
【０１４７】
なお、タイムスタンプ入力制御部３０６は、タイムスタンプが自動で入力されたときに、そのことを報知するための音や振動等を発するようにするとよい。これにより、操作者１１は、収集中の加速度データに基づいて目視評価で着目すべきタイミングをリアルタイムに知らせることが可能になる。
【０１４８】
また、過去データを参照してタイムスタンプ自動入力条件を設定する場合には、過去に見られた特定の動作と類似した動作のデータや、過去の動作と比較してより大きい動作のデータなどを抽出することができ、患者１０の改善レベルなどの経時変化を容易に評価することができる。
【０１４９】
（第２変形例）
第一及び第二実施形態において、タイムスタンプは複数種類用意しておき、これらを使い分けるようにしてもよい。手動入力の場合には、例えば、受け付ける操作を複数種類用意しておき、操作者１１により行われた操作の種類に応じて、入力するタイムスタンプの種類を変える。複数種類の操作としては、例えば、タップ、ロングタップ、スワイプなどのほか、複数種類のボタン（ハード及びソフト）のうちいずれかのボタンを押す操作などを考えることができる。自動入力の場合には、例えば、タイムスタンプ自動入力条件を複数設定できるようにしておき、その条件に応じて入力するタイムスタンプの種類を変える。タイムスタンプの各種類の意味は、例えば、体軸ぶれや左右のぐらつきなど、関心の種類と対応付けたり、強い関心や弱い関心など、関心の程度と対応付けたりすることが考えられる。
【０１５０】
このような第２変形例によれば、関心の種類や程度などに応じてタイムスタンプを使い分けることができ、より効率的な歩行評価が期待できる。特に、タイムスタンプの入力を複数回行った場合でも、それぞれのタイムスタンプの入力理由を容易に理解することができる。
【０１５１】
（第３変形例）
第一及び第二実施形態において、タイムスタンプの入力方法としては、ディスプレイ部３０２に表示されたボタンを擬似的に押す操作に限定されない。例えば、ディスプレイ部３０２上に搭載された操作部３０１としてのタッチパネル上の不特定の場所で手指を使ってタップやスワイプをする操作に応答して、タイムスタンプを入力する方法を採用してもよい。また例えば、押しボタンスイッチ（不図示）と歩行解析装置３とを有線または無線で接続し、操作者１１がこの押しボタンスイッチを押す操作に応答して、タイムスタンプを入力する方法を採用してもよい。ディスプレイ部３０２を使用した上記の方法を用いる場合において、タイムスタンプを複数種類用意するときには、例えば、タイムスタンプの種類別にボタンを表示させたり、タップの回数やスワイプの方向に応じてタイムスタンプの種類を変えたりしてもよい。
【０１５２】
このような第３変形例によれば、より良好な操作性が期待できる。
【０１５３】
（第４変形例）
第一及び第二実施形態において、グラフ・マップ生成部７３は、タイムスタンプが表す関心時刻ｔｉを含む所定の時間帯に収集された加速度データに対応した位置または範囲を指し示すマークを生成し、表示制御部３１０は、加速度のグラフ・マップにおいて当該マークを付して表示するよう制御してもよい。あるいは、表示制御手部３１０は、加速度のグラフ・マップにおいて、当該時間帯に収集された加速度データに対応した範囲の領域を、他の領域とは色や模様を変えるなどして強調表示するよう制御してもよい。
【０１５４】
このような第４変形例によれば、人為的あるいは機械的タイムラグにより、タイムスタンプの入力されるタイミングが真の関心時刻からずれてしまった場合でも、操作者１１はその範囲から真の関心時刻に取得された加速度データの位置を効率よく見つけて観察することができる。
【０１５５】
なお、発明は、上記実施形態に限定されず、そ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。
【０１５６】
例えば、上記実施形態では、加速度データの解析結果として、加速度の時間変化を表すグラフや同時刻における２方向の加速度成分のプロットにより得られる２次元マップを想定しているが、加速度データの解析結果はこれらに限定されない。
【０１５７】
また例えば、上記実施形態は、発明を人の歩行運動に適用した例であるが、発明を人のその他の移動運動、例えば人の走行運動などにも適用することができる。
【０１５８】
また例えば、上記実施形態は、上述したように人に取り付けられた加速度センサから得られた加速度データを解析する移動運動解析装置であるが、コンピュータをこのような装置として機能させるためのプログラムもまた発明の実施形態の一つである。
【符号の説明】
【０１５９】
１  歩行解析システム
１０  患者
１１  操作者
２  加速度センサモジュール
２１  プロセッサ
２２  加速度センサ
２３  メモリ
２４  通信Ｉ／Ｆ
２５  バッテリ
２０１  加速度センサ部
２０２  サンプリング部
２０３  送信部
３  歩行解析装置
３１  プロセッサ
３２  ディスプレイ
３３  操作部
３４  メモリ
３５  通信Ｉ／Ｆ
３６  バッテリ
３７  カメラ
３０１  操作部
３０２  ディスプレイ部
３０３  患者情報受付部
３０４  受信部
３０５  加速度データ取得制御部
３０６  タイムスタンプ入力制御部
３０７  データ解析部
３０８  時計部
３０９  表示制御部
３１０  記憶部
３１１  統括制御部
３１２  撮像部
３１３  動画データ取得制御部
４１  データベース
４２  記憶媒体
７１  加速度成分特定部
７２  関心時刻マッチング処理部
７３  グラフ・マップ生成部
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図２１】
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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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【図１２】
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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２２】
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