(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの歩行動作中の或る一歩について負荷測定器によって測定された、ミッドスタンスにおいて立脚足が地面にかける第１の負荷、ターミナルスタンスにおいて立脚足が地面にかける第２の負荷、及びプレスイングにおいて立脚足が地面にかける第３の負荷の各測定値を用いて、補正係数を算出する補正係数算出手段と、
前記補正係数を用いて、前記負荷測定器の測定値を補正する補正手段と、
を有し、
前記補正係数算出手段は、各前記負荷の測定値と、各前記負荷に対応する所定の係数とをそれぞれ掛け合わせた値を合算することで、前記ユーザの推定体重を算出し、前記補正係数の算出に用いる、情報処理装置。
【請求項２】
前記補正係数算出手段は、前記第１の負荷、前記第２の負荷、及び前記第３の負荷を用いて、ユーザの推定体重を算出し、前記ユーザの体重の真値と前記推定体重との比を前記補正係数として算出する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記補正係数算出手段は、前記ユーザの歩行動作中の第１の一歩について第１の前記補正係数を算出し、前記ユーザの歩行動作中の第２の一歩について第２の前記補正係数を算出し、
前記補正手段は、第１の前記補正係数と第２の前記補正係数との比を用いて、前記第２の一歩の負荷の測定値を補正する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記補正係数算出手段は、
前記第１の一歩について測定された前記第１の負荷、前記第２の負荷、及び前記第３の負荷を用いてユーザの推定体重を算出し、その値を第１の前記補正係数とし、
前記第２の一歩について測定された前記第１の負荷、前記第２の負荷、及び前記第３の負荷を用いてユーザの推定体重を算出し、その値を第２の前記補正係数とし、
前記ユーザの体重の真値と第１の前記補正係数との比を第３の前記補正係数として算出し、
前記補正手段は、第１の前記補正係数と第２の前記補正係数との比を用いて補正された第２の一歩の負荷の測定値を、第３の前記補正係数を用いてさらに補正する、請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記補正係数算出手段は、前記負荷測定器によって測定された、前記第１の負荷、前記第２の負荷、前記第３の負荷、ローディングレスポンスにおいて立脚足が地面にかける第４の負荷、及びターミナルスタンスにおいて立脚足が地面にかける負荷であり、前記第２の負荷とは異なるタイミングにおける負荷である第５の負荷の各測定値を用いて、前記補正係数を算出する、請求項１乃至４いずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
各前記負荷は、立脚期の長さに対して相対的に定められている各タイミングで測定される、請求項１乃至５いずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記負荷測定器は足圧分布センサである、請求項１乃至６いずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
ユーザの歩行動作中の或る一歩について負荷測定器によって測定された、ミッドスタンスにおいて立脚足が地面にかける第１の負荷、ターミナルスタンスにおいて立脚足が地面にかける第２の負荷、及びプレスイングにおいて立脚足が地面にかける第３の負荷の各測定値を用いて、補正係数を算出する補正係数算出ステップと、
前記補正係数に基づいて、前記負荷測定器の測定値を補正する補正ステップと、
を有し、
前記補正係数算出ステップにおいて、各前記負荷の測定値と、各前記負荷に対応する所定の係数とをそれぞれ掛け合わせた値を合算することで、前記ユーザの推定体重を算出し、前記補正係数の算出に用いる、測定値の補正方法。
【請求項９】
請求項８に記載の測定値の補正方法における各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、測定値の補正方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人の歩行動作を解析する方法の１つに、歩行足が地面にかける負荷（足圧など）を計測し、その時間変化等を解析する方法がある。このような解析を行うために、上述の負荷を測定するための機器が開発されている。
【０００３】
このような機器の一つに、床の一部に設置される床反力計（フォースプレート）という機器がある。床反力計は、ひずみセンサーを用いており、足圧の絶対値を計測することができる。しかし一般に、床反力計は、高価であること、及び予め床の一部に設置しておく必要があることなどから、汎用性が低い。
【０００４】
そこで、歩行足が地面にかける負荷を測定するための他の機器として、ゴムスポンジバネなどを用いた比較的安価なセンサで構成される足圧分布センサなどが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１８５８７９号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】キルステン  ゲッツ・ノイマン、「観察による歩行分析」、医学書院、２００５年６月１日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
足圧分布センサなどの安価なセンサは、センサに用いるゴムの弾性や劣化などの要因により、測定された負荷に含まれる誤差が大きい。また、その誤差は経時的に積算していく。そのため、これらの安価なセンサを用いる場合、歩行足が地面にかける負荷を正確に把握することが難しい。
【０００８】
ここで、特許文献１は、足圧センサの劣化を判定するシステムを開示している。このシステムを用いることでセンサの劣化を把握できるため、劣化したセンサを使い続けることを防止することができる。しかし、このシステムを用いても、センサの測定精度を高くすることはできない。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、人が歩行動作で地面にかける負荷の測定精度を高くする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の情報処理装置は、ユーザの歩行動作中の或る一歩について負荷測定器によって測定された、ミッドスタンスにおいて立脚足が地面にかける第１の負荷、ターミナルスタンスにおいて立脚足が地面にかける第２の負荷、及びプレスイングにおいて立脚足が地面にかける第３の負荷の各測定値を用いて補正係数を算出する補正係数算出手段と、前記補正係数を用いて、前記負荷測定器の測定値を補正する補正手段と、を有する。
【００１１】
本発明の測定値の補正方法は、好ましくはコンピュータによって実行される。当該測定値の補正方法は、ユーザの歩行動作中の或る一歩について負荷測定器によって測定された、ミッドスタンスにおいて立脚足が地面にかける第１の負荷、ターミナルスタンスにおいて立脚足が地面にかける第２の負荷、及びプレスイングにおいて立脚足が地面にかける第３の負荷の各測定値を用いて補正係数を算出する補正係数算出ステップと、前記補正係数を用いて、前記負荷測定器の測定値を補正する補正ステップと、を有する。
【００１２】
本発明のプログラムは、本発明の測定値の補正方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、人が歩行動作で地面にかける負荷の測定精度を高くする技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係る情報処理装置を例示するブロック図である。
【図２】情報処理装置を実現する計算機のハードウエア構成を例示するブロック図である。
【図３】実施形態１の情報処理装置によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。
【図４】ユーザの一歩において立脚足が地面にかける負荷の時間変化を例示するグラフである。
【図５】数式（１）を用いて算出したユーザの推定体重の精度を表すグラフである。
【図６】測定器の出力が補正部によって補正された様子を表すグラフである。
【図７】あるユーザの第１の一歩から第４の一歩それぞれが地面にかけた負荷の変化について補正前の値を表すグラフである。
【図８】あるユーザの第１の一歩から第４の一歩それぞれが地面にかけた負荷の変化について補正後の値を表すグラフである。
【図９】図８の各グラフについて y の値を 1.08 倍したグラフを表す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１６】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る情報処理装置２０００を例示するブロック図である。図１において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
【００１７】
情報処理装置２０００は、補正係数算出部２０２０及び補正部２０４０を有する。補正係数算出部２０２０は、ユーザが歩行動作中の一歩において地面にかける負荷の測定値を用いて、その一歩に関する補正係数を算出する。ここで、地面にかける負荷とは、ユーザの立脚足が地面にかける圧力（足圧）や荷重などを意味する。補正係数算出部２０２０が用いる測定値は、１）ミッドスタンスにおいてユーザの立脚足が地面にかける第１負荷、２）ターミナルスタンスにおいてユーザの立脚足が地面にかける第２負荷、及び３）プレスイングにおいてユーザの立脚足が地面にかける第３負荷のそれぞれを測定した値である。ミッドスタンス、ターミナルスタンス、及びプレスイングはいずれも、ユーザの歩行動作における一歩の動作を複数の期間に分類した各期間の名称であり、歩行分析の分野で一般に用いられる用語である。つまり補正係数算出部２０２０は、ユーザの立脚足が一歩の動作で地面にかける負荷のうち、上記３つの期間のそれぞれの中で測定された負荷の測定値を用いて、補正係数を算出する。なお、ミッドスタンス等の各期間についての詳細、及び補正係数算出部２０２０が各負荷の測定値を取得する方法についての説明は後述する。また、各負荷の測定値を用いて補正係数を算出する方法については、後述の各実施形態で説明する。
【００１８】
補正部２０４０は、補正係数算出部２０２０によって算出された補正係数を用いて、上記負荷を測定する負荷測定器の測定値を補正する。この負荷測定器は、例えば足圧分布センサや荷重センサなどである。ただし、ユーザが歩行動作中の一歩において地面にかける負荷を測定可能であれば、負荷測定器自体は何ら制限されない。なお、測定値の補正に関する詳細は、後述の各実施形態で説明する。
【００１９】
＜作用・効果＞
本実施形態の情報処理装置２０００によれば、ユーザの一歩ごとの動作における上記３つの期間で、立脚足が地面にかける負荷に基づき、補正係数が算出される。そして、この補正係数に基づいて、測定器（足圧分布センサなど）の測定値が補正される。このように、本実施形態によれば、測定器により測定される、ユーザの歩行中に立脚足が地面にかける負荷の測定値を、立脚足が地面にかける負荷の代表値（第１の負荷、第２の負荷、及び第３の負荷）に基づいて算出される補正係数に基づいて補正するため、測定器の測定感度誤差を一歩ごとに修正することができる。よって、本実施形態によれば、測定器の種類や仕様に依存することなく、人が歩行動作で地面にかける負荷の測定精度を高めることができる。そのため、足圧分布センサなどの安価のセンサを用いたとしても、ユーザの歩行足が地面にかける負荷を高い精度で把握できるようになる。
【００２０】
以下、実施形態１の情報処理装置２０００について、さらに詳しく説明する。
【００２１】
＜ハードウエア構成例＞
実施形態１の情報処理装置２０００の各機能構成部は、各機能構成部を実現するハードウエア（例：ハードワイヤードされた電子回路など）で実現されてもよいし、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせ（例：電子回路とそれを制御するプログラムの組み合わせなど）で実現されてもよい。以下、情報処理装置２０００の各機能構成部がハードウエアとソフトウエアとの組み合わせで実現される場合について、さらに説明する。
【００２２】
図２は、情報処理装置２０００を実現する計算機１０００のハードウエア構成を例示するブロック図である。計算機１０００は、情報処理装置２０００の実装に用いられる計算機であり、例えば PC 、サーバマシン、又は携帯端末（スマートフォンなど）などの種々の計算機である。また、計算機１０００は、後述する負荷測定器１０に組み込まれてもよい。計算機１０００は、情報処理装置２０００を実装するための専用の計算機であってもよいし、様々なアプリケーションが動作する汎用の計算機を用いて実装されてもよい。
【００２３】
計算機１０００は、バス１０２０、プロセッサ１０４０、メモリ１０６０、ストレージ１０８０、及び入出力インタフェース１１００を有する。バス１０２０は、プロセッサ１０４０、メモリ１０６０、ストレージ１０８０、及び入出力インタフェース１１００が、相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。ただし、プロセッサ１０４０などを互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。プロセッサ１０４０は、例えば CPU (Central Processing Unit) や GPU (Graphics Processing Unit) などの演算処理装置である。メモリ１０６０は、例えば RAM (Random Access Memory) や ROM (Read Only Memory) などのメモリである。ストレージ１０８０は、例えばハードディスク、SSD (Solid State Drive)、又はメモリカードなどの外部記憶装置である。
【００２４】
入出力インタフェース１１００は、計算機１０００と外部のデバイスとを接続するためのインタフェースである。外部のデバイスは、例えば負荷測定器１０である。負荷測定器１０は、ユーザの足が地面にかける負荷の測定に用いられる測定器である。負荷測定器１０は、例えば足圧分布センサや荷重センサを用いて構成される。前述したように、計算機１０００は負荷測定器１０に組み込まれていてもよい。また、計算機１０００と負荷測定器１０とは、直接接続されていなくてもよい。この場合、負荷測定器１０が測定結果を記憶装置等に記憶し、計算機１０００はその記憶装置等からその測定結果を取得する。
【００２５】
さらに、入出力インタフェース１１００には、補正部２０４０によって補正された測定値の出力先とする表示画面等が接続されていてもよい。ただし、補正部２０４０によって補正された測定値の出力先は、表示画面に限定されない。例えば補正部２０４０は、補正した測定値を記憶装置等（例えばストレージ１０８０）に記憶してもよい。
【００２６】
ストレージ１０８０は、情報処理装置２０００の各機能を実現するためのプログラムを記憶している。具体的には、ストレージ１０８０は、補正係数算出部２０２０及び補正部２０４０の機能を実現するプログラムモジュールを記憶している。プロセッサ１０４０は、これら各プログラムモジュールを実行することで、補正係数算出部２０２０及び補正部２０４０の機能をそれぞれ実現する。ここでプロセッサ１０４０は、上記各モジュールを実行する際、これらのモジュールをメモリ１０６０上に読み出してから実行する。
【００２７】
情報処理装置２０００のハードウエア構成は図２に示した構成に限定されない。例えば、各プログラムモジュールはメモリ１０６０に格納されてもよい。この場合、情報処理装置２０００は、ストレージ１０８０を備えていなくてもよい。
【００２８】
＜処理の流れ＞
図３は、実施形態１の情報処理装置２０００によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。補正係数算出部２０２０は、第１負荷、第２負荷、及び第３負荷の測定値を取得する（Ｓ１０２）。補正係数算出部２０２０は、取得した第１負荷、第２負荷、及び第３負荷の測定値を用いて、補正係数を算出する（Ｓ１０４）。補正部２０４０は、上記補正係数を用いて負荷測定器１０の測定値を補正する（Ｓ１０６）。
【００２９】
＜歩行動作における期間の分類について＞
歩行分析の分野において、人の歩行動作における一歩が、複数の期間に分類されている。非特許文献１は、ユーザの一歩が地面に負荷をかける（ユーザの身体を支える）期間（立脚期）を、１）イニシャルコンタクト、２）ローディングレスポンス、３）ミッドスタンス、４）ターミナルスタンス、５）プレスイングという５つの期間に分類している。これらの各期間はそれぞれ、立脚期を 0% から 100% の期間として表した場合に、１）0%、２）0% から 20%、３）20% から 50%、４）50% から 80%、５）80% から 100% の各期間である。
【００３０】
前述したように、補正係数算出部２０２０が用いる測定値は、ミッドスタンスにおいてユーザの立脚足が地面にかける第１負荷、ターミナルスタンスにおいてユーザの立脚足が地面にかける第２負荷、及びプレスイングにおいてユーザの立脚足が地面にかける第３負荷のそれぞれを測定した値である。言い換えれば、第１負荷、第２負荷、及び第３負荷はそれぞれ、ユーザの一歩の動作の立脚期における 20% から 50% の期間（ミッドスタンス）において測定された負荷、50% から 80% の期間（ターミナルスタンス）において測定された負荷、及び 80% から 100% の期間（プレスイング）において測定された負荷である。
【００３１】
図４は、ユーザの一歩において立脚足が地面にかける負荷の時間変化を例示するグラフである。横軸は時間軸であり、立脚期の長さを 100% として表している。縦軸はセンサによって測定された足圧である。
【００３２】
第１負荷、第２負荷、及び第３負荷は、例えば、点 a、b、及び c それぞれに対応する足圧である。図４において、点 a は、ミッドスタンスに含まれる 39% 時間に対応している。点 b は、ターミナルスタンスに含まれる 57% 時間に対応している。点 c は、プレスイングに含まれる 82% 時間に対応している。
【００３３】
＜補正係数算出部２０２０が測定値を取得する処理＞
補正係数算出部２０２０は各負荷の測定値を取得する（Ｓ１０２）。負荷測定器１０は、少なくとも上述のミッドスタンス、ターミナルスタンス、及びプレスイングにおいてユーザが地面にかける負荷を計測する。例えば負荷測定器１０は、負荷を測定するセンサの出力を所定のサンプリングレートでサンプリングし、サンプリングした値を測定値として出力する。そして補正係数算出部２０２０は、サンプリングされた値の内、ミッドスタンス、ターミナルスタンス、及びプレスイングのそれぞれで測定された測定値を、第１負荷、第２負荷、及び第３負荷として取得する。
【００３４】
ここで、ミッドスタンス等は幅を持つ期間である（例えばミッドスタンスは立脚期における 20% から 50% の期間である）ため、これらの期間のうち、具体的にどの時点で得られた測定値を第１負荷等として取得するのかを定めておく必要がある。そこで例えば、補正係数算出部２０２０は、ミッドスタンスに含まれる第１の所定タイミング、ターミナルスタンスに含まれる第２の所定タイミング、及びプレスイングに含まれる第３の所定タイミングのそれぞれで測定された測定値を、第１負荷、第２負荷、及び第３負荷として取得する。例えば第１の所定タイミング、第２の所定タイミング、第３の所定タイミングはそれぞれ、図４における 39% 時間、57% 時間、及び 82% 時間である。
【００３５】
上記各所定タイミングは、補正係数算出部２０２０に予め設定されていてもよいし、情報処理装置２０００からアクセス可能な記憶装置に記憶しておいてもよい。後者の場合、補正係数算出部２０２０は、この記憶装置から各所定タイミングを表す情報を取得して利用する。
【００３６】
なお補正係数算出部２０２０は、負荷測定器１０から直接測定値を取得してもよいし、負荷測定器１０の測定値が記憶されている記憶装置などから測定値を取得してもよい。また、補正係数算出部２０２０は、ユーザによって手動で入力される測定値を取得してもよい。
【００３７】
［実施形態２］
実施形態２に係る情報処理装置２０００は、例えば実施形態１と同様に図１で表される。以下で説明する点を除き、実施形態２の情報処理装置２０００は、実施形態１の情報処理装置２０００と同様である。
【００３８】
実施形態２の補正係数算出部２０２０は、上述の第１負荷、第２負荷、及び第３負荷の測定値を用いて、ユーザの推定体重を算出する。実施形態２の補正部２０４０は、ユーザの体重の真値と、補正係数算出部２０２０によって算出されたそのユーザの推定体重との比を、前述の補正係数として用いて、負荷測定器１０の測定値を補正する。こうすることで、負荷測定器１０による測定の精度を高くすることができる。以下、さらに詳細に説明する。
【００３９】
＜補正係数算出部２０２０が行う処理の詳細＞
まず補正係数算出部２０２０は、第１から第３の負荷の測定値を用いてユーザの推定体重を算出する。例えば補正係数算出部２０２０は、以下の数式（１）を用いて、ユーザの推定体重を算出する。
【数１】
0006503239.tif 000002
We は推定体重を表す。Li は取得した各負荷を表す。例えば L1 は第１負荷を表す。ai は各負荷にかける係数を表す。
【００４０】
各係数 ai を決定する方法は様々である。例えば各係数は、「ユーザの体重の真値、第１負荷、第２負荷、第３負荷」の組み合わせで表されるテストデータを複数用意して相関解析や重回帰分析等を行うことで算出できる。
【００４１】
さらに補正係数算出部２０２０は、例えば以下の数式（２）を用いて、上記推定体重 We を、別途体重計などで求めてあるユーザの体重の真値 Wr と比較することで、測定した一歩における補正係数αを求める。
【数２】
0006503239.tif 000003
【００４２】
上述のように第１負荷、第２負荷、及び第３負荷の測定値を用いることにより、補正係数算出部２０２０は、ユーザの推定体重を精度良く算出することができる。図５は、数式（１）を用いて算出したユーザの推定体重の精度を表すグラフである。ここでは、a1 = 0.611、a2 = 0.226、及び a3 = 0.282 としてユーザの推定体重を算出している。Ｘ軸はユーザの推定体重を表し、Ｙ軸はユーザの体重の真値を表す。
【００４３】
図５において、決定係数 R2 が 0.9406 であり、ユーザの推定体重と体重の真値との間に高い相関があることが分かる。このように人の歩行動作には、「ミッドスタンス、ターミナルスタンス、及びプレスイングそれぞれにおいてユーザが地面にかける負荷と、ユーザの体重との間には、高い相関がある」という自然法則が内在している。本実施形態の情報処理装置２０００は、この自然法則を利用することでユーザの体重を高い精度で推定できるという技術的意義を持つ。
【００４４】
なお、補正係数算出部２０２０が行う処理は、計算機１０００によって行われる処理であってもよいし、手動で行われる処理であってもよい。さらに、補正係数算出部２０２０が行う処理は、計算機１０００による処理と手動による処理との組み合わせでもよい。計算機１０００による処理と手動による処理との組み合わせの場合、例えば人が計算機１０００に対して各負荷の測定値を入力し、計算機１０００がその入力値を用いて推定体重を算出する。
【００４５】
ここで補正係数算出部２０２０は、ユーザの一歩について負荷測定器１０が測定した測定値を４つ以上用いてユーザの推定体重を算出してもよい。例えば補正係数算出部２０２０は、上記第１負荷から第３負荷に加え、ローディングレスポンスにおいてユーザの立脚足が地面にかける第４負荷、及びターミナルスタンスにおいて上記第３負荷とは異なるタイミングでユーザの立脚足が地面にかける第５負荷を用いて、ユーザの推定体重を算出する。
【００４６】
上記５つの負荷を用いてユーザの推定体重を算出する場合、例えば補正係数算出部２０２０は、下記の数式（３）を用いてユーザの推定体重を算出する。
【数３】
0006503239.tif 000004
各記号の意味は、数式（１）における各記号の意味と同じである。
【００４７】
＜補正部２０４０が行う処理の詳細＞
補正部２０４０は、ユーザの体重の真値、及び補正係数算出部２０２０によって算出されたユーザの推定体重を取得する。ユーザの体重の真値は、例えば別途の方法で予め測定された値である。例えばユーザの体重の真値は、体重計などを用いて測定された値である。また例えば、ユーザの体重の真値は、ユーザから申告された値でもよい。
【００４８】
補正部２０４０は、記憶装置等に記憶されているユーザの体重の真値を取得してもよいし、ユーザによって手動で入力されるユーザの体重の真値を取得してもよい。
【００４９】
補正部２０４０は、例えば以下の数式（４）を用いて負荷測定器１０の測定値を補正する。
【数４】
0006503239.tif 000005
MCi は補正後の i 番目の測定値、MOi は補正前の i 番目の測定値、αは前述の補正係数をそれぞれ表す。
【００５０】
＜具体例＞
図６は、負荷測定器１０の出力が補正部２０４０によって補正された様子を表すグラフである。Ｘ軸は立脚期の長さを 100% 時間とする相対時間を表し、Ｙ軸は負荷測定器１０の測定値を表す。本例における負荷測定器１０のセンサは足圧分布センサである。そのため、Ｙ軸は足圧の大きさを表す。点線は補正前の足圧（負荷測定器１０の出力）の変化を表し、実線は補正後の足圧（補正された負荷測定器１０の出力）の変化を表す。
【００５１】
図６の場合、ユーザの推定体重が 65kg であり、ユーザの体重の真値は 70kg である。そのため、補正部２０４０は、負荷測定器１０の各測定値を 1.08（=70/65）倍することで補正する。
【００５２】
なお、補正部２０４０が行う処理は、計算機１０００によって行われる処理であってもよいし、手動で行われる処理であってもよい。さらに、補正部２０４０が行う処理は、計算機１０００による処理と手動による処理との組み合わせでもよい。計算機１０００による処理と手動による処理との組み合わせの場合、例えば人が計算機１０００に対してユーザの推定体重を入力し、計算機１０００がその入力された推定体重の補正を行う。
【００５３】
＜補正部２０４０の利用例＞
例えば補正部２０４０は、負荷測定器１０の内部に設けられる。こうすることで、センサの出力をそのまま測定値として外部に出力するのではなく、補正部２０４０によって補正された値を測定値として外部に出力するように、負荷測定器１０を構成する。
【００５４】
このように構成された負荷測定器１０を利用する場合、負荷測定器１０に対し、測定対象のユーザの体重の真値を設定する。そして、測定対象のユーザが、負荷測定器１０のセンサの上で歩行動作を行う。補正係数算出部２０２０は、ユーザのある一歩が負荷測定器１０のセンサに対して負荷をかけた際にセンサによって出力される値（第１負荷等）を取得し、ユーザの推定体重を算出する。補正部２０４０は、予め設定されているユーザの体重の真値及び算出されたユーザの推定体重との比を用いて、上記一歩について負荷測定器１０のセンサが出力した一連の測定値を補正する。負荷測定器１０は、補正部２０４０によって補正された各測定値を、負荷測定器１０の各測定値として出力する（例えば表示画面に表示する）。
【００５５】
このように負荷測定器１０を構成することにより、負荷測定器１０によって出力される測定値の精度が高くなる。例えば図６のケースでは、負荷測定器１０が外部に出力する値が、点線で表された一連の値（補正前の値）ではなく、実線で表された一連の値（補正後の値）となる。
【００５６】
ただし補正部２０４０は、負荷測定器１０の外部に設けられてもよい。この場合、補正部２０４０は、例えばユーザの歩行動作の解析を行う計算機などに設けられる。補正部２０４０を利用することで、ユーザの歩行動作の解析など、負荷測定器１０の測定値を利用する処理の精度が高くなる。
【００５７】
補正された測定値を表示画面等に出力する処理は、計算機１０００によって行われる処理であってもよいし、手動で行われる処理であってもよい。さらに、補正された測定値を表示画面等に出力する処理は、計算機１０００による処理と手動による処理との組み合わせでもよい。計算機１０００による処理と手動による処理との組み合わせの場合、例えば計算機１０００は、補正された測定値を表示画面へ出力する指示を人から受け付けることで、補正された測定値を表示画面へ出力する。
【００５８】
＜ハードウエア構成例＞
例えば実施形態２の情報処理装置２０００のハードウエア構成は、実施形態１の情報処理装置２０００と同様に、図２で表される。本実施形態において、前述したストレージ１０８０に記憶される各プログラムモジュールには、本実施形態で説明する各機能を実現するプログラムがさらに含まれる。
【００５９】
［実施形態３］
実施形態３に係る情報処理装置２０００は、例えば実施形態１と同様に図１で表される。以下で説明する点を除き、実施形態３の情報処理装置２０００は、実施形態１の情報処理装置２０００と同様である。
【００６０】
実施形態３の情報処理装置２０００は、複数の一歩それぞれについて負荷測定器１０によって測定された測定値を、相対的に補正する。ユーザが負荷測定器１０のセンサ上で歩行動作を行う際、各一歩について負荷測定器１０が測定する値には、ユーザの足が地面にかける負荷の違いによる本来的なばらつきだけでなく、負荷測定器１０の測定精度に起因するばらつき（センサの誤差などに伴うばらつき）が含まれてしまう。実施形態３の情報処理装置２０００によれば、複数の一歩それぞれに関する測定値を相対的に補正することで、このような負荷測定器１０の測定精度に起因するばらつきを少なくし、各一歩が地面にかける負荷の違いをより高い精度で比較することができるようになる。よって、負荷測定器１０を用いた歩行動作の解析をより高い精度で行うことができるようになる。以下、詳細に説明する。
【００６１】
補正係数算出部２０２０は、ユーザの歩行動作中における複数の一歩それぞれについて、ユーザの立脚足が地面にかける負荷の測定値を取得する。そして補正係数算出部２０２０は、複数の一歩それぞれの測定値を用いて、各一歩に対応する補正係数を算出する。
【００６２】
補正部２０４０は、各一歩に対応する補正係数に基づいて、各一歩に関する負荷の測定値を補正する。補正部２０４０は、上記複数の一歩の内の１つを基準の一歩として扱う。そして、補正部２０４０は、基準の一歩以外の一歩に関する負荷の測定値を、その一歩に対応するユーザの補正係数と基準の一歩に対応するユーザの補正係数との比を用いて補正する。
【００６３】
例えば補正部２０４０は、下記の数式（５）を用いて各一歩についての測定値を補正する。
【数５】
0006503239.tif 000006
MCi,j は第 i の一歩に関する j 番目の測定値を補正した値を表す。MOi,j は第 i の一歩に関する j 番目の測定値の補正前の値を表す。αi は第 i の一歩について算出された補正係数を表す。αb は基準の一歩について算出された補正係数を表す。
【００６４】
例えば補正係数は、前述したユーザの推定体重である。この場合、αi は第 i の一歩について算出されたユーザの推定体重となり、αb は基準の一歩について算出されたユーザの推定体重となる。つまり、第 i の一歩に関する負荷測定器１０の測定値は、第 i の一歩について算出されたユーザの推定体重と基準の一歩について算出されたユーザの推定体重との比を用いて補正される。
【００６５】
ただし本実施形態において、各一歩に関する補正係数は、その一歩における第１から第３の負荷を用いて算出されるものであれば任意であり、ユーザの推定体重に限定されない。例えば各一歩に関する補正係数は、その一歩における第１から第３の負荷の統計値（平均値、最大値、又は最小値など）である。
【００６６】
＜具体例＞
図７及び図８を用いて、本実施形態の情報処理装置２０００の動作例について具体的に説明する。なお、図７及び図８に示すグラフは、あくまで実施形態の理解を深めるための一例である。以下の具体例では、補正係数としてユーザの推定体重を用いている。
【００６７】
図７及び図８は、あるユーザの第１の一歩から第４の一歩それぞれが地面にかけた負荷を表すグラフである。Ｘ軸は立脚期の長さを 100% 時間とする相対時間を表し、Ｙ軸は負荷測定器１０の測定値を表す。本例における負荷測定器１０のセンサは足圧分布センサである。そのため、Ｙ軸は足圧の大きさを表す。線３０は第１の一歩における足圧の変化、線４０は第２の一歩における足圧の変化、線５０は第３の一歩における足圧の変化、線６０は第４の一歩における足圧の変化をそれぞれ表す。
【００６８】
図７は補正前の各一歩の足圧の変化を表す。一方、図８は、補正後の各一歩の足圧の変化を表す。本例では、第１の一歩について算出された推定体重、第２の一歩について算出された推定体重、第３の一歩について算出された推定体重、第４の一歩について算出された推定体重がそれぞれ 65kg、63kg、70kg、55kg であるとする。
【００６９】
本例において、補正部２０４０は第１の一歩を基準の一歩として扱う。そこで、補正部２０４０は、第２の一歩についての測定値、第３の一歩についての測定値、第４の一歩についての測定値をそれぞれ 0.97（=63/65）倍、1.08（=70/65）倍、0.85（=55/65）倍する。その結果、図７の各グラフが図８の同符号の各グラフに補正される。
【００７０】
このような補正により、負荷測定器１０のセンサの感度等が要因となる測定誤差を排除して、各一歩が地面にかける負荷を正しく比較することができるようになる。例えば、第１の一歩の足圧（線３０）と第３の一歩を表す足圧（線５０）とを比較することを考える。図７を見ると、線５０は一つ目の山と二つ目の山の双方において線３０よりも大きいように見える。ところが、図８を見ると、一つ目の山については線３０と線５０とがほぼ同じ大きさであり、二つ目の山については線３０の方が線５０よりも大きくなっていることがわかる。このことから、補正前のデータを見ただけでは各一歩が地面にかける負荷を正しく比較することが難しく、補正部２０４０による補正によって負荷を正しく比較できるようになることが分かる。
【００７１】
なお、基準の一歩として扱う一歩は、第１の一歩に限定されない。例えば補正部２０４０は、複数の歩の中から、基準の一歩とする歩をランダムに選択してもよい。また例えば、補正部２０４０は、各一歩のうち、推定体重がユーザの体重の真値に最も近い一歩を基準の一歩としてもよい。この場合、補正部２０４０は、ユーザの体重の真値を取得する。
【００７２】
補正部２０４０が行う処理は、計算機１０００によって行われる処理であってもよいし、手動で行われる処理であってもよい。さらに、補正部２０４０が行う処理は、計算機１０００による処理と手動による処理との組み合わせでもよい。計算機１０００による処理と手動による処理との組み合わせの場合、例えば人が計算機１０００に対して「どの歩を基準の一歩にするか」を指定する入力を行い、計算機１０００が指定された歩を基準の一歩として補正を行う。
【００７３】
＜補正部２０４０の利用例＞
例えば補正部２０４０は、ユーザの歩行動作の解析を行う計算機などに設けられる。例えばこの計算機は、補正部２０４０によって補正された後のデータを表示画面や記憶装置等に出力する。ただし、補正部２０４０は、負荷測定器１０の内部に設けられてもよい。
【００７４】
ここで、補正された測定値を表示画面等に出力する処理は、計算機１０００によって行われる処理であってもよいし、手動で行われる処理であってもよい。さらに、補正された測定値を表示画面等に出力する処理は、計算機１０００による処理と手動による処理との組み合わせでもよい。計算機１０００による処理と手動による処理との組み合わせの場合、例えば計算機１０００は、補正された測定値を表示画面へ出力する指示を人から受け付けることで、補正された測定値を表示画面へ出力する。
【００７５】
＜実施形態２との組み合わせ＞
上述した実施形態３の情報処理装置２０００の機能を、実施形態２の情報処理装置２０００の機能と組み合わせてもよい。具体的には、補正部２０４０は、１）実施形態３の補正部２０４０の機能により、各一歩に関する測定値を相対的に補正した後、２）これら補正後の値を、実施形態２の補正部２０４０の機能によってさらに補正する。
【００７６】
例えば図６、図７及び図８を例に説明する。まず補正部２０４０は、前述したように、図７で表される測定値を相対的に補正して、図８で表される補正後の測定値を得る。この時、各一歩に関する測定値は、第１の一歩を基準として補正されている。つまり、各一歩に関する補正後の値はいずれも、推定体重が 65kg（第１の一歩における推定体重）となるように補正されている。
【００７７】
そこで補正部２０４０は、さらに実施形態２の図６で説明した補正を行う。具体的には、各一歩に関する推定体重はいずれも 65kg であり、かつユーザの体重の真値は 70kg であるため、各一歩に関する上記補正後の測定値を全て 1.08（=70/65）倍する。図９は、図８の各グラフについて y の値を 1.08 倍したグラフを表す。このように、実施形態２と実施形態３の機能を組み合わせることで、各一歩が地面にかける負荷の変化の真のばらつきを比較できるようになる。
【００７８】
＜ハードウエア構成例＞
例えば実施形態３の情報処理装置２０００のハードウエア構成は、実施形態１の情報処理装置２０００と同様に、図２で表される。本実施形態において、前述したストレージ１０８０に記憶される各プログラムモジュールには、本実施形態で説明する各機能を実現するプログラムがさらに含まれる。
【００７９】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００８０】
例えば次に示すような、その本質的部分が人手による補正方法も、本発明の範囲に含まれることは当業者にとっては自明のことであろう。まず補正係数算出ステップにおいて、以下の１）から３）の動作を行う。１）ユーザの歩行動作中に負荷測定器によって測定された測定データの或る一歩についての時間変化を、負荷測定器がグラフとして出力する。２）ミッドスタンスにおいて立脚足が地面にかける第１の負荷の値、ターミナルスタンスにおいて立脚足が地面にかける第２の負荷の値、及びプレスイングにおいて立脚足が地面にかける第３の負荷の値を、上記グラフから人が読み取る。３）読み取った各測定値を用いて、人が補正係数を算出する。
【００８１】
さらに補正ステップにおいて、補正係数を用いて、上記負荷測定器の測定値を補正する。この補正は、人が行ってもよいし、負荷測定器の補正回路などが行ってもよい。後者の場合、上記補正係数が、人手で上記補正回路に入力される。
【００８２】
＜１＞  ユーザの歩行動作中の或る一歩について負荷測定器によって測定された、ミッドスタンスにおいて立脚足が地面にかける第１の負荷、ターミナルスタンスにおいて立脚足が地面にかける第２の負荷、及びプレスイングにおいて立脚足が地面にかける第３の負荷の各測定値を用いて補正係数を算出する補正係数算出手段と、
前記補正係数を用いて、前記負荷測定器の測定値を補正する補正手段と、
を有する情報処理装置。
＜２＞  前記補正係数算出手段は、前記第１の負荷、前記第２の負荷、及び前記第３の負荷を用いて、ユーザの推定体重を算出し、前記ユーザの体重の真値と前記推定された体重との比を前記補正係数として算出する、
＜１＞に記載の情報処理装置。
＜３＞  前記補正係数算出手段は、前記ユーザの歩行動作中の第１の一歩について第１の前記補正係数を算出し、前記ユーザの歩行動作中の第２の一歩について第２の前記補正係数を算出し、
前記補正手段は、第１の前記補正係数と第２の前記補正係数との比を用いて、前記第２の一歩の負荷の測定値を補正する、
＜１＞に記載の情報処理装置。
＜４＞  前記補正係数算出手段は、
前記第１の一歩について測定された前記第１の負荷、前記第２の負荷、及び前記第３の負荷を用いてユーザの推定体重を算出し、その値を第１の前記補正係数とし、
前記第２の一歩について測定された前記第１の負荷、前記第２の負荷、及び前記第３の負荷を用いてユーザの推定体重を算出し、その値を第２の前記補正係数とし、
前記ユーザの体重の真値と第１の前記補正係数との比を第３の補正係数として算出し、
前記補正手段は、第１の前記補正係数と第２の前記補正係数との比を用いて補正された第２の一歩の負荷の測定値を、第３の前記補正係数を用いてさらに補正する、
＜３＞に記載の情報処理装置。
＜５＞  前記補正係数算出手段は、各前記負荷の測定値と、各前記負荷に対応する所定の係数とをそれぞれ掛け合わせた値を合算することで、前記ユーザの推定体重を算出し、前記補正係数の算出に用いる、
＜１＞乃至＜４＞いずれか一つに記載の情報処理装置。
＜６＞  前記補正係数算出手段は、前記負荷測定器によって測定された、前記第１の負荷、前記第２の負荷、前記第３の負荷、ローディングレスポンスにおいて立脚足が地面にかける第４の負荷、及びターミナルスタンスにおいて立脚足が地面にかける負荷であり、前記第２の負荷とは異なるタイミングにおける負荷である第５の負荷の各測定値を用いて、前記補正係数を算出する、
＜１＞乃至＜５＞いずれか一つに記載の情報処理装置。
＜７＞  各前記負荷は、立脚期の長さに対して相対的に定められている各タイミングで測定される、
＜１＞乃至＜６＞いずれか一つに記載の情報処理装置。
＜８＞  前記負荷測定器は足圧分布センサである、＜１＞乃至＜７＞いずれか一つに記載の情報処理装置。
＜９＞  ユーザの歩行動作中の或る一歩について負荷測定器によって測定された、ミッドスタンスにおいて立脚足が地面にかける第１の負荷、ターミナルスタンスにおいて立脚足が地面にかける第２の負荷、及びプレスイングにおいて立脚足が地面にかける第３の負荷の各測定値を用いて補正係数を算出する補正係数算出ステップと、
前記補正係数を用いて、前記負荷測定器の測定値を補正する補正ステップと、
を有する測定値の補正方法。
＜１０＞  前記補正係数算出ステップは、前記第１の負荷、前記第２の負荷、及び前記第３の負荷を用いて、ユーザの推定体重を算出し、前記ユーザの体重の真値と前記推定体重との比を前記補正係数として算出する、前記負荷測定器の測定値を補正する、
＜９＞に記載の測定値の補正方法。
＜１１＞  前記補正係数算出ステップは、前記ユーザの歩行動作中の第１の一歩について第１の前記補正係数を算出し、前記ユーザの歩行動作中の第２の一歩について第２の前記補正係数を算出し、
前記補正ステップは、第１の前記補正係数と第２の前記補正係数との比を用いて、前記第２の一歩の負荷の測定値を補正する、
＜９＞に記載の測定値の補正方法。
＜１２＞  前記補正係数算出ステップは、
前記第１の一歩について測定された前記第１の負荷、前記第２の負荷、及び前記第３の負荷を用いてユーザの推定体重を算出し、その値を第１の前記補正係数とし、
前記第２の一歩について測定された前記第１の負荷、前記第２の負荷、及び前記第３の負荷を用いてユーザの推定体重を算出し、その値を第２の前記補正係数とし、
前記ユーザの体重の真値と第１の前記補正係数との比を第３の補正係数として算出し、
前記補正ステップは、第１の前記補正係数と第２の前記補正係数との比を用いて補正された第２の一歩の負荷の測定値を、第３の前記補正係数を用いてさらに補正する、
＜１１＞に記載の測定値の補正方法。
＜１３＞  前記補正係数算出ステップは、各前記負荷の測定値と、各前記負荷に対応する所定の係数とをそれぞれ掛け合わせた値を合算することで、前記ユーザの推定体重を算出し、前記補正係数の算出に用いる、
＜９＞乃至＜１２＞いずれか一つに記載の測定値の補正方法。
＜１４＞  前記補正係数算出ステップは、前記負荷測定器によって測定された、前記第１の負荷、前記第２の負荷、前記第３の負荷、ローディングレスポンスにおいて立脚足が地面にかける第４の負荷、及びターミナルスタンスにおいて立脚足が地面にかける負荷であり、前記第２の負荷とは異なるタイミングにおける負荷である第５の負荷の各測定値を用いて、前記補正係数を算出する、
＜９＞乃至＜１３＞いずれか一つに記載の測定値の補正方法。
＜１５＞  各前記負荷は、立脚期の長さに対して相対的に定められている各タイミングで測定される、
＜９＞乃至＜１４＞いずれか一つに記載の測定値の補正方法。
＜１６＞  前記負荷測定器は足圧分布センサである、
＜９＞乃至＜１５＞いずれか一つに記載の測定値の補正方法。
＜１７＞  ＜９＞乃至＜１６＞いずれか一つに記載の測定値の補正方法における各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
【符号の説明】
【００８３】
１０  負荷測定器
３０、４０、５０、６０  線
１０００  計算機
１０２０  バス
１０４０  プロセッサ
１０６０  メモリ
１０８０  ストレージ
１１００  入出力インタフェース
２０００  情報処理装置
２０２０  補正係数算出部
２０４０  補正部
【図１】
0006503239.tif 000007
【図２】
0006503239.tif 000008
【図３】
0006503239.tif 000009
【図４】
0006503239.tif 000010
【図５】
0006503239.tif 000011
【図６】
0006503239.tif 000012
【図７】
0006503239.tif 000013
【図８】
0006503239.tif 000014
【図９】
0006503239.tif 000015