(57)【要約】【課題】歩幅測定システム，歩幅測定プログラム，歩幅測定方法及び歩幅測定装置に関し、歩幅の算出精度を向上させる。【解決手段】両足のうち一方の足７に、一方の足７の接地を検出する第一センサー１Ａ，２Ａを装着する。また、他方の足８にも、他方の足８の接地を検出する第二センサー３Ａ，４Ａを装着する。  第一センサー１Ａ，２Ａが接地を検出している期間内における他方の足８の移動速度と、第一センサー１Ａ，２Ａが接地を検出してから第二センサー３Ａ，４Ａが接地を検出するまでの時間とに基づき、歩幅を算出する。【選択図】図１
2015217250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両足のうち一方の足に装着され、前記一方の足の接地を検出する第一センサーと、
前記両足のうち他方の足に装着され、前記他方の足の接地を検出する第二センサーと、
前記第一センサーが接地を検出している期間内における前記他方の足の移動速度と、前記第一センサーが接地を検出してから前記第二センサーが接地を検出するまでの時間とに基づき、歩幅を算出する算出部と、
を備えたことを特徴とする、歩幅測定システム。
【請求項２】
前記算出部が、前記期間内における前記一方の足を基準とした前記他方の足の相対変位に基づき、前記他方の足の移動速度を算出する
ことを特徴とする、請求項１記載の歩幅測定システム。
【請求項３】
前記一方の足に装着され電波を発信する第一無線機と、
前記他方の足に装着され前記第一無線機からの前記電波を受信する第二無線機と、を備え、
前記算出部が、前記第一無線機から発信され前記第二無線機で受信された電波の強度に基づき、前記他方の足の相対変位を算出する
ことを特徴とする、請求項２記載の歩幅測定システム。
【請求項４】
前記算出部が、前記第二センサーが接地を検出しているときの前記一方の足に対する前記他方の足の相対的な向きに基づき、前記一方の足の足跡に対する前記他方の足の足跡の向きを特定する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の歩幅測定システム。
【請求項５】
前記算出部が、前記他方の足の移動速度に応じて算出される重心の移動速度と前記時間とに基づき、前記歩幅を算出する
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の歩幅測定システム。
【請求項６】
前記算出部は、前記第一センサーが接地を検出しなくなったときの前記他方の足の移動方向と前記歩幅とに基づき、前記一方の足の足跡に対する前記他方の足の足跡位置を算出する
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の歩幅測定システム。
【請求項７】
前記算出部が、前記電波の強度に応じて推定される距離に基づく三辺測量により、前記一方の足に対する前記他方の足の相対位置を特定する
ことを特徴とする、請求項３記載の歩幅測定システム。
【請求項８】
両足のうち一方の足の接地を検出し、
前記両足のうち他方の足の接地を検出し、
前記一方の足が接地している期間内における前記他方の足の移動速度と、前記一方の足が接地してから前記他方の足が接地するまでの時間とに基づき、歩幅を算出する
処理をコンピューターに実行させる歩幅測定プログラム。
【請求項９】
両足のうち一方の足の接地を検出し、
前記両足のうち他方の足の接地を検出し、
前記一方の足が接地している期間内における前記他方の足の移動速度と、前記一方の足が接地してから前記他方の足が接地するまでの時間とに基づき、歩幅を算出する
ことを特徴とする、歩幅測定方法。
【請求項１０】
両足のうち一方の足に装着され、前記一方の足の接地を検出するセンサーと、
前記一方の足に装着され、他方の足との間で通信を行う無線機と、
前記無線機で受信した通信の電波強度に基づき、前記一方の足が接地している期間内における前記他方の足の移動速度を算出する速度算出部と、
前記速度算出部で算出された前記移動速度と前記両足の接地間隔の時間とに基づき、歩幅を算出する歩幅算出部と、
を備えたことを特徴とする、歩幅測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行または歩行の動作を測定するシステム，プログラム，方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スポーツや予防医療等の分野において、身体の動きに関する運動情報を記録し、これを運動状態の評価，分析に活用する技術が開発されている。例えば、ハイスピードカメラやモーションキャプチャ装置を用いて動作者の映像を記録し、人間の体型をモデル化したコンピューターグラフィックス画像で運動速度，運動姿勢を再現する技術が開発されている。しかし、このような技術の機材設備は、限られた研究施設，研究機関で運用されているものが多く、万人が任意の場所で手軽に利用できるものではない。そこで、身体に装着可能なウェアラブルデバイスを用いて運動情報を記録し、これを運動状態の評価，分析に活用する技術が提案されている。
【０００３】
上記の提案の一例として、履物に内蔵された各種センサーの検出情報を利用して、両足の運動状態を把握する手法が挙げられる。この場合、センサーの具体例としては、相対位置センサー（光学式，音波式，磁気式等），感圧センサー，加速度センサー，角速度センサー（ジャイロセンサー）等を用いることが考えられる（例えば、特許文献１参照）。
相対位置センサーでは、左右何れか一方の履物に対する他方の相対位置が検出される。そのため、接地（着地）している一方の履物を感圧センサー等で特定することで、一方の履物の位置を基準として他方の履物の相対位置が特定され、歩行状態が把握される。また、加速度センサー，角速度センサーを用いた場合には、履物の加速度，角速度（足の加速度，角速度に対応）が検出される。これらの加速度，角速度のデータに積分処理を施すことで、履物の速度や三次元の位置情報が算出され、歩行状態が把握される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2006-204730号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、相対位置センサーで検出されるのは相対的な位置の情報であるが故に、基準となる一方の履物が接地していない状態での運動状態を特定するのには不向きである。すなわち、両足がともに離地した状態では、空中における一方の履物の移動軌跡に依存して他方の履物の相対位置が変化するため、絶対位置の特定が難しい。したがって、両足がともに離地する運動を含む走行動作や跳躍動作，スキップ動作においては、歩幅を精度よく把握することができず、動作の軌跡（足跡）を精度よく特定できない。
【０００６】
このような課題に対し、加速度センサーや角速度センサーを用いて両足がともに離地した状態での運動状態を推定することも考えられる。例えば、履物の加速度を時間積分することで速度を算出でき、これをさらに時間積分することで位置を算出できる。また、履物の角速度を時間積分することで、履物の角度（足の向き）を算出できる。しかし、加速度，角速度の積分演算過程では、必然的に積分誤差が蓄積される。そのため、歩幅の算出精度を向上させにくく、動作の軌跡（足跡）を精度よく特定できない。
【０００７】
本発明の目的の一つは、動作の軌跡の特定精度を向上させることが可能な歩幅測定システム，歩幅測定プログラム，歩幅測定方法及び歩幅測定装置を提供することである。また、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
歩幅測定システムには、両足のうち一方の足に装着され、前記一方の足の接地を検出する第一センサーが設けられる。また、前記両足のうち他方の足に装着され、前記他方の足の接地を検出する第二センサーが設けられる。さらに、前記第一センサーが接地を検出している期間内における前記他方の足の移動速度と、前記第一センサーが接地を検出してから前記第二センサーが接地を検出するまでの時間とに基づき、歩幅を算出する算出部が設けられる。
【発明の効果】
【０００９】
動作の軌跡の特定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る歩幅測定システムの構成を例示する斜視図である。
【図２】歩幅測定システムのハードウェア構成を例示する図である。
【図３】歩幅測定システムの機能構成を例示するブロック図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は圧力と接地状態との関係を例示するグラフである。
【図５】（Ａ）〜（Ｅ）は接地時間及び一歩の間隔時間を説明するための図である。
【図６】相対位置の算出手法を説明するための図である。
【図７】重心の移動距離を説明するための図である。
【図８】足跡位置の算出手法を説明するための図である。
【図９】情報検知装置における制御の手順を例示するフローチャートである。
【図１０】処理装置における制御の手順を例示するフローチャートである。
【図１１】各種パラメーターの算出タイミングを説明するための図である。
【図１２】歩幅測定システムの出力結果を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して、実施形態としての歩幅測定システム，歩幅測定プログラム，歩幅測定方法及び歩幅測定装置について説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態をその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（実施形態及び各変形例を組み合わせる等）して実施することができる。
【００１２】
［１．システム概要］
図１に示すように、本実施形態に係る歩幅測定システム３０は、動作者の移動動作に伴って生じるセンサー情報を取得し、両足の動きに関する運動情報を算出するものである。移動動作の具体例としては、歩行動作，早歩き動作，ジョギングやマラソン等の走行動作，スキップ動作，跳躍動作等が挙げられる。これらの動作によって生じるセンサー情報は、動作者に装着される情報検知装置１〜４で取得され、動作者が所持，携帯する処理装置９へと伝達される。処理装置９は、センサー情報に基づいて運動情報を算出し、これを表示装置１０に伝達して表示させる。
【００１３】
情報検知装置１〜４はウェアラブルデバイスの一種であり、センサー情報を取得して処理装置９に出力する。センサー情報の具体例としては、情報検知装置１〜４の相対位置の情報や踏面の圧力情報，加速度情報，角速度情報等が挙げられる。本実施形態の情報検知装置１〜４では、情報検知装置１〜４の相対位置の情報と圧力情報とが取得される。
これらの情報検知装置１〜４は、動作者の履物に内蔵される。ここでいう履物には、運動靴，サンダル，足袋，靴下といった足を覆うものや、靴の中敷き，足の皮膚に貼着されるシート状のもの等が含まれる。なお、ベルトやゴムバンド等の締め付け器具を用いて、情報検知装置１〜４を素足に直接的に装着してもよい。
【００１４】
処理装置９は、センサー情報に基づいて運動情報を算出するコンピューターである。ここでいうコンピューターには、中央処理装置を内蔵し、情報検知装置１〜４からのデータを受け取り可能な装置が含まれ、好ましくは可搬性を有する装置である。例えば、携帯電話機，スマートフォン，タブレット端末といった携帯情報端末や、ノートパソコン，スレートパソコンといったパーソナルコンピューターがこれに含まれる。あるいは、音楽プレーヤー，カメラ，ビデオプレーヤー，携帯型ゲーム機，GPS（Global Positioning System）装置，リモコン装置等の電子機器類（ガジェット）がこれに含まれる。
【００１５】
処理装置９は、動作者が携行するものであってもよいし、動作者の身体に装着されるものであってもよい。また、処理装置９を履物の内部や情報検知装置１〜４の何れかに内蔵させてもよい。処理装置９で算出される運動情報の具体例としては、移動動作の速度や移動時間，歩幅，足の向き（歩向角），左右の足の間隔（歩隔），単位時間あたりの接地回数（歩調），足跡の軌跡等が挙げられる。本実施形態の処理装置９は、走行動作における歩幅及び接地時の足の向きを算出し、これらの運動情報を表示装置１０に伝達する。
【００１６】
表示装置１０は、処理装置９で算出された運動情報を視覚的に表示するものであり、例えば液晶ディスプレイを内蔵したタブレット端末やノートパソコン等である。処理装置９と表示装置１０とを一体に設けることも可能である。また、処理装置９に液晶ディスプレイが内蔵されている場合には、処理装置９を表示装置１０として機能させてもよい。
また、表示装置１０は、少なくとも処理装置９との間でデータの授受が可能な装置であればよく、可搬性に乏しい設置型のものであってもよい。例えば、上記の表示装置１０として、デスクトップ型のパーソナルコンピューターや、運動情報を紙媒体に印刷するプリンター，プロッター等を使用してもよい。
【００１７】
情報検知装置１〜４，処理装置９，表示装置１０のそれぞれは、有線又は無線の通信ネットワークを介して互いに通信可能に設けられる。ここでいう通信ネットワークは、インターネットであってもよいし、アドホック通信網やローカル通信網であってもよい。処理装置９をインターネットのクラウド上に配置し、ウェブサービスの一つとして動作者に運動情報管理サービスを提供することも可能である。
【００１８】
［２．ハードウェア構成］
［２−１．情報検知装置］
図１に示すように、情報検知装置１〜４は、動作者の右足７及び左足８のそれぞれの履物の靴底に装着又は内蔵される。すなわち、右靴５の爪先，踵，左靴６の爪先，踵の四カ所に対して、情報検知装置１〜４が一つずつ配設される。これらの情報検知装置１〜４は、配設位置が異なるものの、構成は互いに同様である。以下、これらの情報検知装置１〜４のうち、おもに右靴５の爪先に設けられる情報検知装置１を取り上げて説明する。
【００１９】
図２に示すように、情報検知装置１には、圧力センサー１Ａ，無線通信装置１Ｂ，計時装置１Ｃ，センサー制御装置１Ｄが内蔵される。
圧力センサー１Ａは、足の踏み込みによって生じる踏面の圧力を検出するものであり、それぞれが設けられた位置における圧力を時系列の圧力情報として取得する。例えば、情報検知装置１の圧力センサー１Ａは、右足７の爪先における圧力を検出し、情報検知装置２の圧力センサー２Ａは、右足７の踵における圧力を検出する。
【００２０】
ここでいう「圧力情報」には、圧力センサー１Ａで直接的に取得される情報のほか、これを加工（演算処理）することで得られるパラメーター（圧力に相当するパラメーター）の情報も含まれる。
圧力の値は、足の接地状態に応じて変化する。したがって、足の接地状態及び離地状態は、圧力の変化を参照することで把握可能である。つまり、情報検知装置１，２に内蔵される圧力センサー１Ａ，２Ａは、右足７（両足のうち一方の足）の接地及び離地を検出するセンサー（第一センサー）としての機能を持つ。同様に、情報検知装置３，４に内蔵される圧力センサー３Ａ，４Ａは、左足８（他方の足）の接地及び離地を検出するセンサー（第二センサー）としての機能を持つ。
【００２１】
無線通信装置１Ｂは、他の情報検知装置２〜４及び処理装置９との間で無線通信を行うものである。無線通信装置１Ｂは、二つの機能を持つ。第一の機能は、圧力センサー１Ａで検出された圧力情報を処理装置９に送信する機能である。第二の機能は、他の情報検知装置２〜４に内蔵された無線通信装置２Ｂ〜４Ｂから出力される無線信号の強度（電波強度）を測定し、その電波強度情報を処理装置９に送信する機能である。なお、情報検知装置１〜４と処理装置９との間の通信機能は、無線通信に代えて有線通信を用いても実現可能である。
【００２２】
右靴５に内蔵された無線通信装置１Ｂ，２Ｂのそれぞれは、少なくとも左靴６に内蔵された複数の無線通信装置３Ｂ，４Ｂからの電波強度を測定する機能を持つ。同様に、左靴６に内蔵された無線通信装置３Ｂ，４Ｂのそれぞれは、少なくとも右靴５に内蔵された複数の無線通信装置１Ｂ，２Ｂからの電波強度を測定する機能を持つ。つまり、無線通信装置１Ｂ〜４Ｂを右足７側と左足８側とに大別すると、前者は後者に電波を発信する第一無線機としての機能を持ち、かつ、後者からの電波を受信する第二無線機としての機能を併せ持つ。同様に、後者は前者に電波を発信する第一無線機としての機能を持ち、かつ、前者からの電波を受信する第二無線機としての機能を併せ持つ。
【００２３】
無線通信装置１Ｂ，２Ｂの測定対象となる無線信号の種類は任意である。例えば、第一の機能に係る圧力情報の無線信号の強度を測定してもよいし、その他の無線信号（例えば、電波強度を測定するために強度，周波数，送信方向がチューニングされた無線信号）を各々の無線通信装置１Ｂ〜４Ｂから順番に発信させて、電波強度を測定してもよい。
【００２４】
計時装置１Ｃは、上記の圧力情報，電波強度情報に付加される時刻情報（タイムスタンプ）を出力するクロックモジュール（リアルタイムクロック）である。時刻情報が付加された圧力情報，電波強度情報は、センサー制御装置１Ｄを通じて無線通信装置１Ｂから処理装置９へと送信される。なお、情報検知装置１内に計時装置１Ｃを設けず、処理装置９側で圧力情報，電波強度情報に時刻情報を付加する制御構成としてもよい。
【００２５】
センサー制御装置１Ｄは、圧力情報，電波強度情報に関する無線信号を生成し、無線通信装置１Ｂから送信させるコンピューターである。センサー制御装置１Ｄは、圧力センサー１Ａで検出された圧力情報と左靴６の情報検知装置３，４から届いた無線信号の電波強度情報とを、無線通信装置１Ｂから送信させる機能を持つ。ここでは、圧力情報，電波強度情報のそれぞれに時刻情報が付加され、無線信号に変換されて、無線通信装置１Ｂに伝達される。
【００２６】
センサー制御装置１Ｄには、中央処理装置１１（Micro Processing Unit，Central Processor Unit），主記憶装置１２（メインメモリ），補助記憶装置１３等が内蔵され、内部バスを介して互いに通信可能に接続される。中央処理装置１１は、制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ群）等を内蔵する処理装置（プロセッサ）である。また、主記憶装置１２は、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置であり、例えばROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory）がこれに含まれる。一方、補助記憶装置１３は、主記憶装置１２よりも長期的に保持されるデータやプログラムが格納されるメモリ装置であり、例えばフラッシュメモリやEEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性メモリがこれに含まれる。
【００２７】
［２−２．処理装置］
図２に示すように、処理装置９には、入力装置９Ａ，無線通信装置９Ｂ，計時装置９Ｃ，制御装置９Ｄ，ストレージ装置９Ｅ，出力装置９Ｆが設けられる。
入力装置９Ａは、ユーザから処理装置９への入力操作を受け付ける入力インタフェースの一つであり、例えばタッチパネルやサイドキー，音声入力用のマイクロフォン等である。入力装置９Ａからの入力操作は、処理装置９の電源のオン／オフ操作や処理内容の選択操作，実行操作となりうる。
【００２８】
無線通信装置９Ｂは、情報検知装置１〜４や表示装置１０との間で無線通信を行うものである。無線通信装置９Ｂは三つの機能を持つ。第一の機能は、情報検知装置１〜４の無線通信装置１Ｂ〜４Ｂから伝達される圧力情報及び電波強度情報を受信する機能である。第二の機能は、処理装置９で算出された運動情報を表示装置１０に送信する機能である。第三の機能は、情報検知装置１〜４に内蔵された計時装置１Ｃ〜４Ｃにおける基準時刻の情報を各情報検知装置１〜４に送信する機能である。これらの各機能は他の機能から独立して実施可能であり、それぞれの通信規格を相違させてもよいし、それぞれの機能に対応する別個の通信デバイスを用意してもよい。また、これらの通信機能は、無線通信に代えて有線通信を用いても実現可能である。
【００２９】
計時装置９Ｃは、計時装置１Ｃと同様に、時刻情報（タイムスタンプ）を出力するクロックモジュール（リアルタイムクロック）である。計時装置９Ｃから出力される時刻情報は、情報検知装置１〜４のそれぞれの計時装置１Ｃ〜４Ｃで出力される時刻情報の基準時刻を与える。なお、計時装置１Ｃ〜４Ｃから出力される時刻情報が常に同期しているものと仮定すれば、計時装置９Ｃを省略可能である。
【００３０】
制御装置９Ｄは、圧力情報，電波強度情報に基づいて運動情報を算出する汎用のコンピューターである。図２中に制御装置９Ｄのハードウェア構成を例示する。制御装置９Ｄには、中央処理装置１４（Micro Processing Unit，Central Processor Unit），主記憶装置１５（メインメモリ），補助記憶装置１６等が内蔵され、内部バスを介して互いに通信可能に接続される。これらの中央処理装置１４，主記憶装置１５，補助記憶装置１６の各構成は、上述した中央処理装置１１，主記憶装置１２，補助記憶装置１３の各構成と同様である。なお、制御装置９Ｄは、センサー制御装置１Ｄよりも高い演算能力を持つものとすることが好ましい。
【００３１】
ストレージ装置９Ｅは、圧力情報，電波強度情報，運動情報等を記憶するものであり、例えばハードディスクドライブ（HDD）やソリッドステートドライブ（SSD），不揮発性メモリ，リムーバブルメディア等の記憶装置である。ストレージ装置９Ｅには、運動情報を算出するためのプログラムが格納される。このプログラムは、本実施形態に係る歩幅測定方法が適用された歩幅測定プログラムであり、ストレージ装置９Ｅから制御装置９Ｄに読み込まれて実行される。なお、処理装置９は、内蔵メモリ上に記憶されたプログラムだけでなく、リムーバブルメディア上に記録されたプログラムも実行可能である。例えば、本実施形態に係る歩幅測定方法が適用されたプログラムがリムーバブルメディア上に記録され、処理装置９の制御装置９Ｄに読み込まれて実行されうる。
【００３２】
出力装置９Ｆは、ストレージ装置９Ｅに記録されている情報や処理装置９での演算結果等を表示可能なディスプレイ装置である。本実施形態では、処理装置９で算出された運動情報が表示装置１０に伝達されて表示されるため、出力装置９Ｆの説明を省略する。なお、表示装置１０の代わりに出力装置９Ｆに運動情報を伝達し、これを表示させることも可能である。
【００３３】
［２−３．表示装置］
図２に示すように、表示装置１０には、無線通信装置１０Ａ，表示制御装置１０Ｂ，出力装置１０Ｃが設けられる。
無線通信装置１０Ａは、処理装置９との間で無線通信を行うものである。ここでは、処理装置９から伝達される運動情報が受信され、表示制御装置１０Ｂに入力される。処理装置９と表示装置１０との間の通信機能は、無線通信に代えて有線通信を用いても実現可能である。
【００３４】
表示制御装置１０Ｂは、入力された運動情報を視覚情報としてリアルタイムに出力装置１０Ｃに出力させるコンピューター（表示制御回路）である。表示制御装置１０Ｂには、中央処理装置１７，主記憶装置１８（メインメモリ），補助記憶装置１９等が内蔵され、内部バスを介して互いに通信可能に接続される。これらの中央処理装置１７，主記憶装置１８，補助記憶装置１９の各構成は、上述した中央処理装置１１，主記憶装置１２，補助記憶装置１３の各構成と同様である。
【００３５】
［３．プログラム］
図３は、処理装置９で実行されるプログラム２０の処理内容を説明するためのブロック図である。このプログラム２０は、例えばアプリケーションプログラムとしてストレージ装置９Ｅやリムーバブルメディアに記録され、制御装置９Ｄにおける主記憶装置１５内のメモリ空間内に展開されて実行される。
【００３６】
処理内容を機能的に分類すると、本プログラム２０には、接地・離地算出部２１，時間算出部２２，相対位置算出部２３，速度算出部２４，歩幅算出部２５が設けられる。これらの算出部２１〜２５は、動作者の歩幅を算出する機能を提供する。これに加えて、本プログラム２０には、足移動方向算出部２６，足角度算出部２７，足跡位置算出部２８が設けられる。これらの算出部２６〜２８は、動作者の足跡位置を算出する機能を提供する。
【００３７】
［３−１．接地・離地算出部］
接地・離地算出部２１は、圧力情報に基づき、動作者の接地及び離地のタイミングを判定する。ここでは、右足７，左足８のそれぞれについて、接地時刻，全接地時刻，離地時刻の情報が取得される。接地時刻とは、地面に対して足の何れかの部位が接触した時刻（接地を開始した時刻）である。一方、全接地時刻とは、足裏のほぼ全体が地面に接触した時刻（ほぼ全面の接地を開始した時刻）である。また、離地時刻とは、足が地面から空中に離隔した時刻（接地が終了した時刻）である。
【００３８】
図４（Ａ），（Ｂ）に、踏面の圧力と接地状態との関係を例示する。実線グラフは踵の圧力変化を示し、破線グラフは爪先の圧力変化を示す。走行動作や跳躍動作では、動作者の走法によって、踵から接地する場合と爪先から接地する場合とがある。図４（Ａ）は、踵が爪先よりも先に接地した場合を表し、図４（Ｂ）は、爪先が踵よりも先に接地した場合を表す。踵，爪先の何れの位置においても、圧力は接地したときに急増し、離地したときに急減する。
【００３９】
このことから、圧力の値が所定値Ｐ０未満の状態から所定値Ｐ０以上に変化したことを以て、接地したと判断することができる。あるいは、圧力の時間変化勾配〔図４（Ａ），（Ｂ）中のグラフの傾き〕が正の所定勾配以上となったことを以て、接地したと判断することができる。同様に、圧力の値が所定値Ｐ０以上の状態から所定値Ｐ０未満に変化したことを以て、あるいは、圧力の時間変化勾配が負の所定勾配以下となったことを以て、離地の判断が可能である。
【００４０】
接地・離地算出部２１は、上記のような手法を用いて、踵及び爪先の何れかが接地した時刻を接地時刻（接地開始時刻）として取得する。また、踵及び爪先の双方が接地した時刻を、全接地時刻（全接地を開始した時刻）として取得する。さらに、踵及び爪先の双方が離地した時刻を、離地時刻（接地終了時刻）として取得する。例えば、図４（Ａ），（Ｂ）中の時刻t1，t5が接地時刻とされる。また、図４（Ａ），（Ｂ）中の時刻t2，t6が全接地時刻とされ、時刻t3，t7が全接地しなくなった時刻とされ、時刻t4，t8が離地時刻とされる。ここで取得された接地時刻，全接地時刻，離地時刻の情報は、時間算出部２２及び相対位置算出部２３に伝達される。なお、具体的な接地及び離地のタイミングの判定，算出手法は、公知の種々の手法を適用可能であって、上記の手法に限定されるものではないことを付言する。
【００４１】
［３−２．時間算出部］
時間算出部２２は、上記の接地時刻，離地時刻に基づき、接地時間Ｙ及び一歩の間隔時間Ｙ′を算出する。接地時間Ｙとは、地面に対して足の何れかの部位が接触している時間であり、例えば圧力センサー１Ａ〜４Ａが接地を検出している期間に対応する。より正確には、右足７の接地時間Ｙは、少なくとも圧力センサー１Ａ，２Ａの何れかが接地を検出している期間に対応し、左足８の接地時間Ｙは、少なくとも圧力センサー３Ａ，４Ａの何れかが接地を検出している期間に対応する。
【００４２】
ここでは、図５（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、接地時刻から離地時刻までの時間が、接地時間Ｙとして算出される。また、一方の足の接地時刻から他方の足の接地時刻までの時間が、一歩の間隔時間Ｙ′として算出される。ここで算出された接地時間Ｙ及び一歩の間隔時間Ｙ′の情報は、速度算出部２４，歩幅算出部２５に伝達される。
【００４３】
［３−３．相対位置算出部］
相対位置算出部２３は、電波強度情報に基づき、右足７に対する左足８の相対位置及び左足８に対する右足７の相対位置を算出する。ここでは、情報検知装置１〜４が設けられている位置同士の相対位置（すなわち、右靴５及び左靴６のそれぞれにおける踵及び爪先の相対位置）が測定される。右靴５及び左靴６の相対位置関係は、電波強度から推定される距離ｄを用いた三辺測量で求められる。ここで算出された相対位置の情報は、速度算出部２４，足移動方向算出部２６，足角度算出部２７に伝達される。
【００４４】
ここで、図６に示すように、情報検知装置１が設けられた右靴５の爪先位置を点Ａとおき、情報検知装置２が設けられた右靴５の踵位置を点Ｂとおく。また、情報検知装置３，４が設けられた左靴６の爪先位置，踵位置をそれぞれ、点Ｃ，点Ｄとおく。三角形ＡＢＣについて、辺ＡＢの距離ｄ３は既知である。また、電波強度は伝達距離の二乗に反比例することから、辺ＡＣの距離ｄ１は、無線通信装置１Ｂ，３Ｂ間で授受された電波強度から算出可能である。同様に、辺ＢＣの距離ｄ２は、無線通信装置２Ｂ，３Ｂ間で授受された電波強度から算出可能である。これらの距離ｄ１，ｄ２，ｄ３から、辺ＡＢに対する点Ｃの相対位置（三角形ＡＢＣが存在する平面内における点Ｃの位置）が一意に求められる。また、三角形ＡＢＤについて同様の演算を行うことで、辺ＡＢに対する点Ｄの相対位置が一意に求められる。
【００４５】
相対位置算出部２３は、以下に列挙するタイミングで左足８の相対位置を算出する。
・右足７の接地時刻における、右足７に対する左足８の相対位置Ｌ１
・右足７の離地時刻における、右足７に対する左足８の相対位置Ｌ２
・右足７の離地時刻の直後における、右足７に対する左足８の相対位置Ｌ３
・左足８の全接地時刻における、右足７に対する左足８の相対位置Ｌ４
【００４６】
また、右足７の相対位置については、以下に列挙するタイミングで算出する。
・左足８の接地時刻における、左足８に対する右足７の相対位置Ｒ１
・左足８の離地時刻における、左足８に対する右足７の相対位置Ｒ２
・左足８の離地時刻の直後における、左足８に対する右足７の相対位置Ｒ３
・右足７の全接地時刻における、左足８に対する右足７の相対位置Ｒ４
【００４７】
相対位置Ｌ１，Ｌ２は、右足７が接地している接地時間Ｙ内における左足８の移動速度を算出する際に参照される。同様に、相対位置Ｒ１，Ｒ２は、左足８が接地している接地時間Ｙ内における右足７の移動速度を算出する際に参照される。
相対位置Ｌ２，Ｌ３は、離地中における左足８の移動方向を算出する際に参照され、相対位置Ｒ２，Ｒ３は、離地中における右足７の移動方向を算出する際に参照される。なお、上記の「離地時刻の直後」とは、離地時刻から所定時間（例えば、プログラム２０の実行周期に対応する時間であって、数ミリ〜数百ミリ秒程度）が経過した時点を意味する。  また、相対位置Ｌ４は、左足８の全接地時刻における足の向きを算出する際に参照され、相対位置Ｒ４は、右足７の全接地時刻における足の向きを算出する際に参照される。
【００４８】
［３−４．速度算出部］
速度算出部２４は、足の移動速度Ｖを算出する。ここでは、接地時間Ｙ内における離地足の移動速度Ｖが算出される。例えば、右足７が接地しているときには、右足７の接地時間Ｙ内における左足８の相対変位に基づいて、左足８の移動速度Ｖが算出される。また、左足８が接地しているときには、左足８の接地時間Ｙ内における右足７の相対変位に基づいて、右足７の移動速度Ｖが算出される。左足８の移動速度Ｖは、右足７の接地時刻から離地時刻までの相対変位（上記の相対位置Ｌ１〜Ｌ２間の距離）を右足７の接地時間Ｙで除して求めることができる。同様に、右足７の移動速度Ｖは、上記の相対位置Ｒ１〜Ｒ２間の距離を左足８の接地時間Ｙで除して求めることができる。
【００４９】
また、速度算出部２４は、足の移動速度Ｖに基づき、動作者の体の重心の移動速度Ｚ（一歩毎の速度）を算出する。ここでいう体の重心とは、実際の重心点を地面に投射した点を意味し、左右の足跡の中点に位置するものとする。重心の移動速度Ｚは、足の移動速度Ｖの半分である。また、図７に示すように、重心の移動距離Ｘも足の移動距離Ｗの半分である。したがって、離地足の相対変位の半分を重心の移動距離Ｘとして求め、これを接地足の接地時間Ｙで除して移動速度Ｚ（一歩毎の速度）を算出してもよい。ここで算出された移動速度Ｚの情報は、歩幅算出部２５に伝達される。
【００５０】
接地時間Ｙに基づいて上記の移動速度Ｖ，Ｚを算出する場合、これらの値の算出タイミングは、少なくとも接地時間Ｙが確定した時点以降（すなわち、接地足が離地した後）となる。一方、接地時間Ｙよりも短い時間に基づいて上記の移動速度Ｖ，Ｚを算出する場合には、接地時間Ｙが確定する前に（すなわち、接地足が接地している間に）これらの値を算出することが可能である。
【００５１】
［３−５．歩幅算出部］
歩幅算出部２５は、速度算出部２４で算出された移動速度Ｖ，Ｚと一歩の間隔時間Ｙ′とに基づき、動作者の歩幅Ｘ′を算出する。両足が離地している浮遊状態では動作者に外力が加わらないことから、離地状態での実際の移動速度は重心の移動速度Ｚと同一であるとみなすことができる。したがって、歩幅Ｘ′は重心の移動速度Ｚ（一歩毎の速度）に一歩の間隔時間Ｙ′を乗じて求められる。あるいは、足の移動速度Ｖに一歩の間隔時間Ｙ′を乗じ、これを半分にしたものを歩幅Ｘ′としてもよい。ここで算出された歩幅Ｘ′の情報は、足跡位置算出部２８に伝達される。
【００５２】
［３−６．足移動方向算出部］
足移動方向算出部２６は、両足が離地している浮遊状態における足の移動方向を算出する。ここでは、接地していた足が接地しなくなったときに、もう一方の足がどの方向に移動しているかを算出し、これを離地足の移動方向とする。つまり、接地足が離地する前後における離地足の移動方向が算出される。例えば、左足８の移動方向は、右足７が離地状態から離地状態へと変化する前後における、左足８の相対変位に基づいて算出される。ここでいう左足８の相対変位は、上記の相対位置Ｌ２〜Ｌ３間の移動方向に相当する。これらの相対位置Ｌ２，Ｌ３を図８中に示す。
【００５３】
位置Ｒ０は、右足７の離地時刻における位置を示す。左足８の移動方向は、相対位置Ｌ２における爪先から、相対位置Ｌ３における爪先に向かって描かれる直線Ｎで表される。したがって、その後の左足８の爪先は、直線Ｎ上に位置するものと推定される。同様に、右足７の移動方向は、左足８が離地状態から離地状態へと変化する前後における、右足７の相対変位（上記の相対位置Ｒ２〜Ｒ３間を結ぶ線分の方向）に基づいて算出される。ここで算出された直線Ｎの情報は、足の移動方向の情報として足跡位置算出部２８に伝達される。なお、爪先の移動方向の代わりに踵の移動方向を直線Ｎで表現してもよい。
【００５４】
［３−７．足角度算出部］
足角度算出部２７は、接地している足の向きＭ（歩向角）を算出する。ここでは、一方の足が離地した時点における他方の足との相対位置関係を基準として、一方の足の踵及び爪先の双方が接地した全接地状態における他方の足との相対位置に基づき、足の向きＭが算出される。例えば、左足８が全接地したときの左足８の向きＭは、その一歩手前の足跡である右足７の向き（右足７の爪先位置，踵位置）を基準として、左足８が全接地した時点における相対位置に基づいて算出される。
【００５５】
図８中の相対位置Ｌ４は、右足７の離地時刻における位置Ｒ０を基準とした左足８の位置を表す。左足８の爪先位置に対応する点Ｃは、三角形ＡＢＣについて辺ＡＢ，辺ＡＣの距離に基づいて特定可能である。同様に、左足８の踵位置に対応する点Ｄは、三角形ＡＢＤについて同様の演算により特定可能である。足角度算出部２７は、相対位置Ｌ４に表される左足８の向きＭを、左足８が全接地したときの向きＭとして算出する。図８中における足跡位置Ｐは、相対位置Ｌ４を平行移動させたものに相当する。ここで算出された足の向きＭの情報は、足跡位置算出部２８に伝達される。
【００５６】
［３−８．足跡位置算出部］
足跡位置算出部２８は、接地している足の足跡位置を算出する。ここでいう足跡位置とは、動作者がその上を移動している地面や走行路面等を基準とした絶対位置に相当する。ここでは、歩幅Ｘ′，直線Ｎ，足の向きＭの各情報に基づき、足跡位置が算出される。算出された足跡位置の情報は、処理装置９のストレージ装置９Ｅやリムーバブルメディアに記録，保存され、あるいは、表示装置１０に伝達される。
【００５７】
ここで、左足８が全接地したときの左足８の足跡位置を図８中に符号Ｐで示す。足跡位置Ｐにおける爪先位置は、足移動方向算出部２６で算出された直線Ｎ上に位置するものと推定される。また、一歩手前の右足７の足跡位置における爪先位置からの距離が歩幅算出部２５で算出された歩幅Ｘ′となる位置に、足跡位置Ｐの爪先が存在するものと推定される。さらに、足跡位置Ｐにおける足の向きＭは、足角度算出部２７で算出された向きＭに一致するものと推定される。これらの演算により、一歩手前の右足７の足跡位置（すなわち、地面を基準とした位置）に対する左足８の足跡位置が特定される。
【００５８】
［４．フローチャート］
［４−１．情報検知装置］
図９は、情報検知装置１〜４のセンサー制御装置１Ｄ〜４Ｄ内で実行される制御の手順を例示するフローチャートである。このフローは、例えばアプリケーションプログラムとして補助記憶装置１３に記録され、センサー制御装置１Ｄ〜４Ｄの中央処理装置１１に読み込まれて所定の周期で繰り返し実行される。
【００５９】
ステップＡ１では、圧力センサー１Ａ〜４Ａで検出された圧力情報がセンサー制御装置１Ｄ〜４Ｄに入力，取得される。また、ステップＡ２では、計時装置１Ｃから出力される時刻情報がセンサー制御装置１Ｄ〜４Ｄに入力，取得される。
続くステップＡ３では、他の情報検知装置１〜４から発せられた電波の強度が測定される。ここでは、少なくとも対向足の情報検知装置１〜４との通信に係る電波強度が測定され、好ましくは同一足の情報検知装置１〜４との通信に係る電波強度も測定される。
【００６０】
例えば、右靴５の爪先に位置する情報検知装置１は、少なくとも左靴６側の情報検知装置３，４との間の電波強度を測定する。また、右靴５の踵に位置する情報検知装置２との間の電波強度は、距離及び電波強度の相関関係を較正するのに利用可能である。情報検知装置１と情報検知装置２との間の距離は既知であることから、情報検知装置２との間の電波強度の測定は省略可能である。
【００６１】
なお、電波強度は、各々の出力及び送信時刻が同一であれば、各々の受信電波強度も同一となるものと考えられる。したがってこの場合、情報検知装置１で受信した情報検知装置３からの電波強度を、情報検知装置３で受信した情報検知装置１からの電波強度で較正することも可能である。また、全ての情報検知装置１〜４に送受信を実施させるのではなく、各々の情報検知装置１〜４に送信又は受信の何れか一方のみを実施させてもよい。
【００６２】
ステップＡ４では、ステップＡ１で取得された圧力情報とステップＡ３で測定された電波強度情報とのそれぞれに、タイムスタンプ（時刻情報）が付加される。そしてステップＡ５では、これらの圧力情報，電波強度情報が無線信号に変換され、無線通信装置１Ｂ〜４Ｂから処理装置９に送信される。処理装置９では、これらの圧力情報，電波強度情報に基づき、足の接地状態や離地状態，全接地状態等が判断される。
【００６３】
［４−２．処理装置］
図１０は、処理装置９の制御装置９Ｄ内で実行される制御の手順を例示するフローチャートである。このフローは、例えばアプリケーションプログラムとして補助記憶装置１６やストレージ装置９Ｅ，リムーバブルディスク上に記録され、制御装置９Ｄの中央処理装置１４に読み込まれて所定の周期で繰り返し実行される。
【００６４】
ステップＢ１では、情報検知装置１〜４から送信された圧力情報，電波強度情報が制御装置９Ｄに入力，取得される。また、ステップＢ２では、接地・離地算出部２１において、接地のタイミングが判定される。ここでは、右足７，左足８のそれぞれについて、爪先又は踵が接地したか否かが判定される。このステップＢ２の判定条件は、例えば直前の演算周期で取得された圧力情報との比較により、圧力が所定値Ｐ０未満の状態から所定値Ｐ０以上の状態に変化したときに成立し、制御がステップＢ３に進む。一方、この条件の不成立時には、ステップＢ９に進む。
【００６５】
ステップＢ３では、接地・離地算出部２１において、ステップＢ２の条件が成立した圧力情報に対応する時刻情報が接地時刻（接地開始時刻）として取得され、補助記憶装置１６やストレージ装置９Ｅに記録される。また、ステップＢ４では、時間算出部２２において、今回取得された接地時刻と一歩前の接地時刻との時間差が一歩の間隔時間Ｙ′として算出される。この間隔時間Ｙ′は、後述するステップＢ１５において、これから踏み出す次の一歩の歩幅Ｘ′の算出に使用される。
【００６６】
ステップＢ５では、相対位置算出部２３において、接地した一方の足に対する他方の足の相対位置が算出される。すなわち、ここでは上記の相対位置Ｌ１，Ｒ１（又は、相対位置Ｌ４，Ｒ４）が算出される。また、ステップＢ６では、接地・離地算出部２１において、接地した一方の足が全接地したのか否かが判定される。ここで、全接地したと判定された場合にはステップＢ７に進み、全接地していないと判定された場合にはこの演算周期の制御が終了する。
【００６７】
ステップＢ７では、足角度算出部２７において、全接地している足の向きＭが算出される。足の向きＭは、ステップＢ５で算出された相対位置に基づいて特定される。つまり、ここではステップＢ２，Ｂ６の判定条件がともに成立する状態での相対位置Ｌ４，Ｒ４が算出される。また、ステップＢ８では、足跡位置算出部２８において、歩幅Ｘ′，直線Ｎ，足の向きＭに基づいて、全接地している足の足跡位置が特定され、この演算周期の制御が終了する。ここで使用される歩幅Ｘ′の情報としては、後述するステップＢ１５で算出された直近の情報である。同様に、直線Ｎの情報には、後述するステップＢ１９で算出された直近の情報が使用される。
【００６８】
ステップＢ２の判定条件が不成立の場合に進むステップＢ９は、接地・離地算出部２１において、離地のタイミングを判定するステップである。ここでは、右足７，左足８のそれぞれについて、爪先が離地したか否かが判定される。このステップＢ９の判定条件は、例えば直前の演算周期で取得された圧力情報との比較により、爪先の圧力が所定値Ｐ０以上の状態から所定値Ｐ０未満の状態に変化したときに成立し、制御がステップＢ１０に進む。一方、この条件の不成立時には、ステップＢ１７に進む。
【００６９】
ステップＢ１０では、接地・離地算出部２１において、ステップＢ９の条件が成立した圧力情報に対応する時刻情報が離地時刻（接地終了時刻）として取得され、補助記憶装置１６やストレージ装置９Ｅに記録される。また、ステップＢ１１では、時間算出部２２において、今回取得された離地時刻とステップＢ３で取得された接地時刻との時間差が接地時間Ｙとして算出される。この接地時間Ｙは、後述するステップＢ１５において、これから接地する次の一歩の歩幅Ｘ′の算出に使用される。
【００７０】
ステップＢ１２では、相対位置算出部２３において、離地した一方の足に対する他方の足の相対位置が算出される。すなわち、ここでは上記の相対位置Ｌ２，Ｒ２が算出される。また、ステップＢ１３では、速度算出部２４において、離地した一方の足に対する他方の足の移動距離Ｗが算出されるとともに、重心の移動距離Ｘが算出される。足の移動距離Ｗは、離地した一方の足についての相対変位として算出され、重心の移動距離Ｘは、足の移動距離Ｗの半分の距離として算出される。
【００７１】
ステップＢ１４では、速度算出部２４において、重心の移動速度Ｚ（一歩毎の速度）が算出される。移動速度Ｚは、重心の移動距離ＸをステップＢ１１で算出された接地時間Ｙで除した値として算出される。その後、ステップＢ１５では、歩幅算出部２５において、動作者の歩幅Ｘ′が算出される。歩幅Ｘ′は重心の移動速度Ｚ（一歩毎の速度）に一歩の間隔時間Ｙ′を乗じて求められる。
ステップＢ１６では、離地直後フラグＦがＦ＝１に設定され、この演算周期の制御が終了する。このフラグは、何れかの足が離地した直後の状態であることを表す制御用フラグである。
【００７２】
ステップＢ９の判定条件が不成立の場合に進むステップＢ１７では、離地直後フラグＦがＦ＝１であるか否かが判定される。ここでＦ＝０である場合（何れの足も離地した直後ではない場合）は、この演算周期の制御が終了する。一方、Ｆ＝１である場合には、ステップＢ１８に進む。
ステップＢ１８では、相対位置算出部２３において、離地した一方の足に対する、離地直後における他方の足の相対位置が算出される。すなわち、ここでは上記の相対位置Ｌ３，Ｒ３が算出される。また、ステップＢ１９では、足移動方向算出部２６において、離地足の移動方向に対応する直線Ｎが算出される。直線Ｎは、相対位置Ｒ２〜Ｒ３間を結ぶ線分を、相対位置Ｒ２から相対位置Ｒ３を超えて延長した直線として求められる。その後、ステップＢ２０では、離地直後フラグＦがＦ＝０に設定され、この演算周期の制御が終了する。
【００７３】
［５．作用］
図１１は、動作者の移動動作時における、足跡位置の算出タイミングを説明するための図である。ここでは、一歩の歩幅Ｘ′，足の移動方向に対応する直線Ｎ，足の向きＭ等が算出されるタイミングを説明する。図中の網掛け表示は、それぞれの足の接地状態及び離地状態を示し、時刻t11は右足７の接地時刻，時刻t12は右足７の離地時刻，時刻t14は左足８の接地時刻，時刻t15は左足８の全接地時刻である。
【００７４】
まず、左足８が離地した状態であり、かつ、右足７が接地を開始する時刻t11の情報が接地時刻として記録される。左足８の足跡位置の算出に係る接地時間Ｙは、右足７の接地時間Ｙであり、時刻t11から時刻t12までに経過する時間とされる。つまり、時刻t12の時点で右足７の接地時間Ｙが確定し、これに基づいて左足８の移動距離Ｗや移動速度Ｖ，重心の移動距離Ｘ，移動速度Ｚが特定される。
【００７５】
続いて、右足７の離地時刻t12の直後である時刻t13には、右足７が離地した直後における左足８の移動方向が確定し、直線Ｎが特定される。これにより、図８に示すように、空中における左足８の軌跡に相当する移動ラインが決定する。その後、左足８が接地した時刻t14には、右足７が接地してから左足８が接地するまでの一歩の間隔時間Ｙ′が確定し、一歩の歩幅Ｘ′が特定される。この時点で、図８中に示す直線Ｎ及び歩幅Ｘ′の情報が得られる。したがって、足の向きＭを算出しない場合には、時刻t14に左足８の足跡位置（歩向角を除く）が確定する。
【００７６】
左足８が全接地した時刻t15には、右足７及び左足８の相対位置関係から、左足８の向きＭが確定し、左足８の歩向角を含む足跡位置が特定される。左足８の足跡位置の特定に係る相対位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の算出タイミングは、図８中に示すように、少なくとも時刻t11，時刻t12，時刻13，時刻15の四回である。
右足７の足跡位置の算出は、左足８の接地時刻である時刻t14から開始される。このように、右足７及び左足８のうち、一方の足が接地する毎に、接地していない他方の足の足跡位置を特定するための各種パラメーターが繰り返し算出される。
【００７７】
上記のプログラム２０から出力される足跡位置を表示装置１０に表示させる場合の表示例を図１２に示す。足跡位置は、地面に固定された座標系上での絶対位置を示してもよいし、図１２中に示すように、移動方向についての位置を時間軸上で示してもよい。接地時間Ｙは、足跡位置に対応するように表示される。また、重心の移動速度Ｚ（又は足の移動速度Ｖ），歩幅Ｘ′，一歩の間隔時間Ｙ′は、走行ストローク毎の速度，歩幅，時間の情報としてまとめられ、右足７，左足８のそれぞれについての情報が表示される。これにより、走行ペースの変化や足の向きの乱れが直感的に把握される。
【００７８】
［６．効果］
（１）本実施形態では、右足７に装着された情報検知装置１，２の圧力センサー１Ａ，２Ａ（第一センサー）で右足７の接地が検知される。同様に、左足８に装着された情報検知装置３，４の圧力センサー３Ａ，４Ａ（第二センサー）では、左足８の接地が検知される。また、右足７の接地時間Ｙ内における左足８の移動速度Ｖと、右足７が接地してから左足８が接地するまでの一歩の間隔時間Ｙ′とに基づき、左足８の歩幅Ｘ′が算出される。右足７の歩幅Ｘ′も同様に、左足８の接地時間Ｙ内における右足７の移動速度Ｖと、右足７の一歩の間隔時間Ｙ′とに基づいて算出される。これらのような演算構成により、両足がともに接地しない状態（離地状態）を含む走行時の歩幅Ｘ′を精度よく算出することができる。したがって、走行動作の軌跡（足跡）の特定精度を向上させることができる。
【００７９】
（２）本実施形態では、一方の足の接地時間Ｙ内における他方の足の相対変位に基づき、他方の足の移動速度Ｖが算出される。すなわち、左足８の接地時間Ｙ内における右足７の相対位置Ｒ１〜Ｒ２間の距離が右足７の移動速度Ｖとされ、右足７の接地時間Ｙ内における左足８の相対位置Ｌ１〜Ｌ２間の距離が左足８の移動速度Ｖとされる。このように、一方の足が接地している状態における他方の足の相対位置を用いることで、他方の足が移動した距離を精度よく算出でき、移動速度Ｖの推定精度を向上させることができる。
【００８０】
（３）本実施形態では、右足７の複数箇所に無線通信装置１Ｂ，２Ｂが設けられ、左足８にも無線通信装置３Ｂ，４Ｂが複数箇所に設けられる。また、足の相対変位は、これらの無線通信装置１Ｂ〜４Ｂ間で授受される電波の強度に基づいて算出される。このように、一方の足から他方の足に届いた複数の電波の強度を参照することで、他方の足の相対位置を正確に把握することができ、他方の足の相対変位を精度よく算出することができる。
【００８１】
（４）本実施形態では、複数の電波の強度に基づいて、接地足についての足の向きが接地中（例えば、全接地したとき）に算出される。このように、接地中における両足の相対的な位置関係を参照することで、足の向きを精度よく算出することができ、両足の開きや向きといった走行フォームを精度よく把握することができる。
【００８２】
（５）本実施形態では、他方の足の移動速度Ｖの半分が重心の移動速度Ｚとして算出され、これに一歩の間隔時間Ｙ′を乗じたものが歩幅Ｘ′とされる。このように、重心の移動速度Ｚを用いることで、体全体の運動状態を精度よく把握することができ、歩幅の推定精度を向上させることができる。
【００８３】
（６）本実施形態では、一方の足で接地が検出されなくなったときの他方の足の移動方向が算出され、その移動方向に沿って他方の足が歩幅Ｘ′移動した位置が足跡位置として算出される。このように、一方の足が離地したときの他方の足の移動方向を参照することで、両足が空中にある状態での足の挙動を精度よく把握することができ、次の接地位置を精度よく算出することができる。
【００８４】
（７）本実施形態では、電波強度に応じて無線通信装置１Ｂ〜４Ｂ間の距離ｄが推定され、複数の距離ｄに基づく三辺測量により、相対位置が算出される。三辺測量を行うことで、右靴５及び左靴６の相対位置関係を精度よく把握することができ、足の相対変位や相対的な向きの算出精度を向上させることができる。
【００８５】
［７．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
上記の実施形態では、圧力センサー１Ａ〜４Ａを用いて接地タイミングを検出するものを例示したが、圧力以外の情報を用いて接地タイミングを検出することも可能である。例えば、加速度センサーや体電位センサーを用いて接地，離地を検出，判定してもよい。
また、上述の実施形態では、おもに走行動作を測定するシステム，プログラム，方法及び装置を詳述したが、測定対象となる動作の種類はこれに限定されない。上記のシステム，プログラム，方法及び装置は、前述の通り、歩行動作，早歩き動作，ジョギングやマラソン等の走行動作，スキップ動作，跳躍動作等の動作を測定対象とすることができる。
【００８６】
また、上述の実施形態では、情報検知装置１〜４間で授受される電波強度情報に基づいて各足の相対位置を測定するものを例示したが、電波強度以外の情報を用いて相対位置を測定することも可能である。例えば、レーダーセンサーや音波式位置センサーを用いて各足の相対位置（距離）を測定してもよい。この場合、例えばミリ波帯の電波や超音波を一方の足から発信し、これを他方の足で検出する。あるいは、他方の足で反射した電波，超音波を再び一方の足で検出する。電波，超音波が発信されてから検出されるまでの時間を計測することで、左右の足の距離を測定することができる。
【００８７】
各足の空中での移動方向に関して、上述の実施形態では、相対位置Ｌ２〜Ｌ３間の移動方向が左足８の移動方向とされ、相対位置Ｒ２〜Ｒ３間の移動方向が右足７の移動方向とされている。しかし、移動方向の算出手法はこれに限定されない。例えば、右足７の離地時刻の直前における、右足７に対する左足８の相対位置Ｌ２′を算出し、相対位置Ｌ２′〜Ｌ２間の移動方向を左足８の移動方向としてもよい。少なくとも、右足７が接地しなくなったときの左足８の移動方向を算出すればよい。
【００８８】
上述の実施形態では、足の接地状態，離地状態を処理装置９側で判断するものを例示したが、同様の判断を情報検知装置１〜４側で実施させてもよい。例えば、接地・離地算出部２１と同様の処理をセンサー制御装置１Ｄ〜４Ｄに実行させる。また、情報検知装置１から処理装置９側に情報を送信するタイミングは、例えば図１１中に示す時刻t11，t12，t13，t15に対応するタイミングとする。このような制御により、情報検知装置１からの情報送信回数を削減することができ、通信負荷を軽減することができる。
なお、上記のプログラム２０の全体を情報検知装置１〜４で実行することも可能である。あるいは、上記のプログラム２０の全体を表示装置１０で実行することも可能である。
【００８９】
［８．付記］
以上の変形例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
［８−１．歩幅測定システム］
（付記１）
両足のうち一方の足に装着され、前記一方の足の接地を検出する第一センサーと、
前記両足のうち他方の足に装着され、前記他方の足の接地を検出する第二センサーと、
前記第一センサーが接地を検出している期間内における前記他方の足の移動速度と、前記第一センサーが接地を検出してから前記第二センサーが接地を検出するまでの時間とに基づき、歩幅を算出する算出部と、
を備えたことを特徴とする、歩幅測定システム。
（付記２）
前記算出部が、前記期間内における前記一方の足を基準とした前記他方の足の相対変位に基づき、前記他方の足の移動速度を算出する
ことを特徴とする、付記１記載の歩幅測定システム。
（付記３）
前記一方の足に装着され電波を発信する第一無線機と、
前記他方の足に装着され前記第一無線機からの前記電波を受信する第二無線機と、を備え、
前記算出部が、前記第一無線機から発信され前記第二無線機で受信された電波の強度に基づき、前記他方の足の相対変位を算出する
ことを特徴とする、付記２記載の歩幅測定システム。
（付記４）
前記算出部が、前記第二センサーが接地を検出しているときの前記一方の足に対する前記他方の足の相対的な向きに基づき、前記一方の足の足跡に対する前記他方の足の足跡の向きを特定する
ことを特徴とする、付記１〜３の何れか１項に記載の歩幅測定システム。
（付記５）
前記算出部が、前記他方の足の移動速度に応じて算出される重心の移動速度と前記時間とに基づき、前記歩幅を算出する
ことを特徴とする、付記１〜４の何れか１項に記載の歩幅測定システム。
（付記６）
前記算出部は、前記第一センサーが接地を検出しなくなったときの前記他方の足の移動方向と前記歩幅とに基づき、前記一方の足の足跡に対する前記他方の足の足跡位置を算出する
ことを特徴とする、付記１〜５の何れか１項に記載の歩幅測定システム。
（付記７）
前記算出部が、前記電波の強度に応じて推定される距離に基づく三辺測量により、前記一方の足に対する前記他方の足の相対位置を特定する
ことを特徴とする、付記３記載の歩幅測定システム。
【００９０】
［８−２．歩幅測定プログラム］
（付記８）
両足のうち一方の足の接地を検出し、
前記両足のうち他方の足の接地を検出し、
前記一方の足が接地している期間内における前記他方の足の移動速度と、前記一方の足が接地してから前記他方の足が接地するまでの時間とに基づき、歩幅を算出する
処理をコンピューターに実行させる歩幅測定プログラム。
（付記９）
前記期間内における前記一方の足を基準とした前記他方の足の相対変位に基づき、前記他方の足の移動速度を算出する
処理をコンピューターに実行させる、付記８記載の歩幅測定プログラム。
（付記１０）
前記一方の足から発信され、前記他方の足で受信された電波の強度に基づき、前記他方の足の相対変位を算出する
処理をコンピューターに実行させる、付記９記載の歩幅測定プログラム。
（付記１１）
前記他方の足が接地しているときの前記一方の足に対する前記他方の足の相対的な向きに基づき、前記一方の足の足跡に対する前記他方の足の足跡の向きを特定する
処理をコンピューターに実行させる、付記８〜１０の何れか１項に記載の歩幅測定プログラム。
（付記１２）
前記他方の足の移動速度に応じて算出される重心の移動速度と前記時間とに基づき、前記歩幅を算出する
処理をコンピューターに実行させる、付記８〜１１の何れか１項に記載の歩幅測定プログラム。
（付記１３）
前記一方の足が接地しなくなったときの前記他方の足の移動方向と前記歩幅とに基づき、前記一方の足の足跡に対する前記他方の足の足跡位置を算出する
処理をコンピューターに実行させる、付記８〜１２の何れか１項に記載の歩幅測定プログラム。
（付記１４）
前記電波の強度に応じて推定される距離に基づく三辺測量により、前記一方の足に対する前記他方の足の相対位置を特定する
処理をコンピューターに実行させる、付記１０記載の歩幅測定プログラム。
【００９１】
［８−３．歩幅測定方法］
（付記１５）
両足のうち一方の足の接地を検出し、
前記両足のうち他方の足の接地を検出し、
前記一方の足が接地している期間内における前記他方の足の移動速度と、前記一方の足が接地してから前記他方の足が接地するまでの時間とに基づき、歩幅を算出する
ことを特徴とする、歩幅測定方法。
（付記１６）
前記期間内における前記一方の足を基準とした前記他方の足の相対変位に基づき、前記他方の足の移動速度を算出する
ことを特徴とする、付記１５記載の歩幅測定方法。
（付記１７）
前記一方の足から発信され、前記他方の足で受信された電波の強度に基づき、前記他方の足の相対変位を算出する
ことを特徴とする、付記１６記載の歩幅測定方法。
（付記１８）
前記他方の足が接地しているときの前記一方の足に対する前記他方の足の相対的な向きに基づき、前記一方の足の足跡に対する前記他方の足の足跡の向きを特定する
ことを特徴とする、付記１５〜１７の何れか１項に記載の歩幅測定方法。
（付記１９）
前記他方の足の移動速度に応じて算出される重心の移動速度と前記時間とに基づき、前記歩幅を算出する
ことを特徴とする、付記１５〜１８の何れか１項に記載の歩幅測定方法。
（付記２０）
前記一方の足が接地しなくなったときの前記他方の足の移動方向と前記歩幅とに基づき、前記一方の足の足跡に対する前記他方の足の足跡位置を算出する
ことを特徴とする、付記１５〜１９の何れか１項に記載の歩幅測定方法。
（付記２１）
前記電波の強度に応じて推定される距離に基づく三辺測量により、前記一方の足に対する前記他方の足の相対位置を特定する
ことを特徴とする、付記１７記載の歩幅測定方法。
【００９２】
［８−４．歩幅測定装置］
（付記２２）
両足のうち一方の足に装着され、前記一方の足の接地を検出するセンサーと、
前記一方の足に装着され、他方の足との間で通信を行う無線機と、
前記無線機で受信した通信の電波強度に基づき、前記一方の足が接地している期間内における前記他方の足の移動速度を算出する速度算出部と、
前記速度算出部で算出された前記移動速度と前記両足の接地間隔の時間とに基づき、歩幅を算出する歩幅算出部と、
を備えたことを特徴とする、歩幅測定装置。
（付記２３）
前記速度算出部が、前記期間内における前記一方の足を基準とした前記他方の足の相対変位に基づき、前記他方の足の移動速度を算出する
ことを特徴とする、付記２２記載の歩幅測定装置。
（付記２４）
前記一方の足から発信され、前記他方の足で受信された電波の強度に基づき、前記他方の足の相対変位を算出する相対位置算出部
を備えたことを特徴とする、付記２３記載の歩幅測定装置。
（付記２５）
前記他方の足の足跡の向きを特定する際に、前記他方の足が接地しているときの前記一方の足に対する前記他方の足の相対的な向きを算出する足角度算出部と、
を備えたことを特徴とする、付記２２〜２４の何れか１項に記載の歩幅測定装置。
（付記２６）
前記歩幅算出部が、前記他方の足の移動速度に応じて算出される重心の移動速度と前記時間とに基づき、前記歩幅を算出する
ことを特徴とする、付記２２〜２５の何れか１項に記載の歩幅測定装置。
（付記２７）
前記一方の足が接地しなくなったときの前記他方の足の移動方向と前記歩幅とに基づき、前記一方の足の足跡に対する前記他方の足の足跡位置を算出する足跡位置算出部
を備えたことを特徴とする、付記２２〜２６の何れか１項に記載の歩幅測定装置。
（付記２８）
前記電波の強度に応じて推定される距離に基づく三辺測量により、前記一方の足に対する前記他方の足の相対位置を特定する相対位置算出部
を備えたことを特徴とする、付記２４記載の歩幅測定装置。
【００９３】
［８−５．付記の補足］
上記の付記１，付記８，付記１５，付記２２において、前記接地を検出するための具体的な手段は任意に選択することができる。例えば、足の踏面圧力を検出する圧力センサーを用いてもよいし、足の加速度を検出する加速度センサーや体電位を検出する電位センサーを用いてもよい。
上記の付記２，付記９，付記１６，付記２３において、前記相対変位を前記期間で除したものを、前記移動速度としてもよい。あるいは、前記相対変位を前記期間で除したものに所定の補正係数を乗算したものや所定の補正量を加算したものを、前記移動速度としてもよい。
上記の付記５，付記１２，付記１９，付記２６において、前記時間を前記重心の移動速度に乗じたものを、前記歩幅としてもよい。あるいは、前記時間と前記重心の移動距離との積に所定の補正係数を乗算したものや所定の補正量を加算したものを、前記歩幅としてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１〜４  情報検知装置
１Ａ〜４Ａ  圧力センサー（第一センサー，第二センサー）
１Ｂ〜４Ｂ  無線通信装置（第一無線機，第二無線機，無線機）
５，６  靴（歩幅測定装置）
９  処理装置（算出部）
１０  表示装置
２０  プログラム（歩幅測定プログラム，方法）
３０  歩幅測定システム
Ｍ  足の向き
Ｖ  足の移動速度
Ｗ  足の移動距離
Ｘ  重心移動距離
Ｘ′  歩幅
Ｙ  接地時間
Ｙ′  一歩の間隔時間
Ｚ  重心の移動速度（一歩毎の速度）
【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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【図１２】
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