(57)【要約】【課題】二相性を有する運動時のバランスの評価を行う手段を提供する。【解決手段】運動する生体の動きを示す体動信号に基づき、直線方向において−１階以上積分を行って得られる周期的な体動の値を異なる複数の直線方向について求め、複数の直線方向における体動の値のうち、特定の直線方向における周期的な体動の値と他の直線方向における周期的な体動の値との相関の程度を示す二相性評価指標を異なる複数の特定の直線方向について求め、二相性評価指標に基づいて選択した特定の直線方向と評価の基準とするバランス評価方向とのずれ量に応じてバランスの評価値を求める。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動時の体動のバランスを評価する情報処理装置であって、
運動する生体の動きを示す体動信号に基づき、直線方向において−１階以上積分を行って得られる周期的な体動の値を異なる複数の直線方向について求める周期性決定部と、
前記複数の直線方向における周期的な体動の値のうち、特定の直線方向における周期的な体動の値と他の直線方向における体動の値との相関の程度を示す二相性評価指標を異なる複数の特定の直線方向について求める二相性評価部と、
二相性評価指標に基づいて選択した特定の直線方向と評価の基準とするバランス評価方向とのずれ量に応じてバランスの評価値を求めるバランス評価部と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記周期的な体動の値を体動の周期性を表わす所定の関数を用いて求めることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記体動の周期性を表わす所定の関数が、自己相関スペクトルであることを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記体動信号から生体の移動方向を求める移動方向推定部を備えることを特徴とする、請求項１から３の何れか一項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記バランス評価部が、前記移動方向に対する所定の方向を推定評価方向とし、当該推定評価方向に対する前記バランス評価方向のずれ量と、前記特定の直線方向に対する前記バランス評価方向のずれ量とに応じて、前記体動信号を検出する体動信号検出装置の設置位置のズレを検出することを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
運動する生体の動きを示す体動信号に基づき、直線方向において−１階以上積分を行って得られる周期的な体動の値を異なる複数の直線方向について求めるステップと、
前記複数の直線方向における体動の値のうち、特定の直線方向における周期的な体動の値と他の直線方向における周期的な体動の値との相関の程度を示す二相性評価指標を異なる複数の特定の直線方向について求めるステップと、
二相性評価指標に基づいて選択した特定の直線方向と評価の基準とするバランス評価方向とのずれ量に応じてバランスの評価値を求めるステップと、
を情報処理装置が実行することを特徴とする情報処理方法。
【請求項７】
運動する生体の動きを示す体動信号に基づき、直線方向において−１階以上積分を行って得られる周期的な体動の値を異なる複数の直線方向について求めるステップと、
前記複数の直線方向における周期的な体動の値のうち、特定の直線方向における周期的な体動の値と他の直線方向における体動の値との相関の程度を示す二相性評価指標を異なる複数の特定の直線方向について求めるステップと、
二相性評価指標に基づいて選択した特定の直線方向と評価の基準とするバランス評価方向とのずれ量に応じてバランスの評価値を求めるステップと、
を情報処理装置に実行させるための情報処理プログラム。
【請求項８】
体動信号検出装置及び情報処理装置を有する評価システムであって、
前記体動信号検出装置が、
運動時の生体の動きを検出して体動信号とする体動信号検出部と、
前記体動信号を前記情報処理装置に伝達するためのインターフェイス部とを備え、
前記情報処理装置が、
前記体動信号の伝達を受けるインターフェイス部と、
前記体動信号に基づき、直線方向において−１階以上積分を行って得られる周期的な体動の値を異なる複数の直線方向について求める周期性決定部と、
前記複数の直線方向における周期的な体動の値のうち、特定の直線方向における周期的な体動の値と他の直線方向における周期的な体動の値との相関の程度を示す二相性評価指標を異なる複数の特定の直線方向について求める二相性評価部と、
二相性評価指標に基づいて選択した特定の直線方向と評価の基準とするバランス評価方向とのずれ量に応じてバランスの評価値を求めるバランス評価部とを備える、
ことを特徴とする評価システム。
【請求項９】
前記体動信号検出部が加速度センサであることを特徴とする請求項８に記載の評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体動バランスを評価する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行や、ランニング、自転車走行など、左右のバランスを保ちながら行う運動は多い。例えば歩く際の足運びは、ほぼ左右対称となるのが理想である。ところが、実際には左右のバランスが崩れた癖のある歩き方をしていることもある。歩くといった日常的な動作は、無意識に行っているため、歩いている本人は、例え癖があっても、バランスが崩れていることに気づきにくい。そこで簡便な手法により体動のバランスを客観的に評価できれば、左右のバランスがとれた美しい歩き方を身につける助けになる。
【０００３】
また、ランニングや自転車走行などにおいて、左右のバランスが崩れた動作は、理想的な動きから外れ、効率の悪い動作となっていることが多い。このため、体動のバランスを評価できれば、左右のバランスがとれた動作が行え、ランニングや自転車走行などを行う際の速度や持続性といった運動能力を向上させるのに有効である。
【０００４】
更に、怪我や疾病により片方の脚の機能が衰えると左右バランスは崩れてしまう。バランスの悪い歩き方や走り方を続けていると、筋力の弱い脚側に障害が発生したり、転倒したりする可能性が増えてくる。そこで体動のバランスを評価できれば、日々の健康増進にも役立つ。また、左右バランスの評価は、崩れた左右バランスをリハビリによって回復させる際の過程をモニターすることにも応用できる。
【０００５】
また、加速度センサを用いて、ヒトの身体の繰り返しリズム運動を検出し、情報処理を行なう方法や、歩行の同調性に着目して情報処理を行なう方法が知られている。
【０００６】
本願発明に関連する先行技術として、例えば、下記の特許文献に開示される技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１１９５００号公報
【特許文献２】特開２０１０−５０３３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２６８９６８号公報
【特許文献４】国際公開第２０１１／０４０２５９号パンフレット
【特許文献５】国際公開第２０１２／０３６１３５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
文献１，２では、歩行時の加速度信号から歩行の一歩単位の波形を抽出した後、波形の振幅や一歩の所要時間を算出して左右バランスを評価している。この方法では一歩単位で波形を認識できることが前提となっており、例えば片麻痺患者の歩行のように障害のある脚に起因する加速度信号が微弱で精度よく計測できない場合には対応できない。また、自転車走行のように、路面から伝わるノイズが評価対象の動作（ペダルを漕ぐ動作）と類似した波形として検出されてしまう場合も精度良く計測できない場合がある。
【０００９】
文献３では加速度値の周波数解析により左右ステップのピッチの差を判定しているので、ピッチに差が出ないような左右バランスの崩れには対応できない。
また、文献４，５では、運動時の左右バランスの評価に関しては検討がなされていない。
【００１０】
そこで、本発明は、１周期毎のステップが精度よく抽出できないような体動についても精度よくバランスを評価できる装置を提供する。また、左右のピッチに差が出ないような信号についても左右バランスの崩れを評価できる装置を提供する。
【００１１】
開示の技術の課題は、二相性を有する運動時のバランスの評価を行う手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
開示の技術の一側面は、次の情報処理装置の構成によって例示される。すなわち、本情報処理装置は、
運動時の体動のバランスを評価する情報処理装置であって、
運動する生体の動きを示す体動信号に基づき、直線方向において−１階以上積分を行って得られる周期的な体動の値を異なる複数の直線方向について求める周期性決定部と、
前記複数の直線方向における周期的な体動の値のうち、特定の直線方向における周期的な体動の値と他の直線方向における体動の値との相関の程度を示す二相性評価指標を異なる複数の特定の直線方向について求める二相性評価部と、
二相性評価指標に基づいて選択した特定の直線方向と評価の基準とするバランス評価方向とのずれ量に応じてバランスの評価値を求めるバランス評価部と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
開示の技術の一側面は、次の情報処理方法の構成によって例示される。すなわち、本情報処理方法は、
運動する生体の動きを示す体動信号に基づき、直線方向において−１階以上積分を行って得られる周期的な体動の値を異なる複数の直線方向について求めるステップと、
前記複数の直線方向における体動の値のうち、特定の直線方向における周期的な体動の値と他の直線方向における周期的な体動の値との相関の程度を示す二相性評価指標を異なる複数の特定の直線方向について求めるステップと、
二相性評価指標に基づいて選択した特定の直線方向と評価の基準とするバランス評価方向とのずれ量に応じてバランスの評価値を求めるステップと、
を情報処理装置が実行する。
【００１４】
また、開示の技術の一側面は、上記情報処理方法をコンピュータに実行させるための情報処理プログラムによって例示される。更に、開示の技術の一側面は、この情報処理プログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録したものによって例示される。コンピュータに、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
【００１５】
ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ（Compact Disc）、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc）、ＤＡＴ、８ｍｍテープ、フラッシュメモリなどのメモリカード等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスクやＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等がある。
【発明の効果】
【００１６】
開示の技術によれば、二相性を有する運動時のバランスの評価を行う手段を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施形態１に係る情報処理システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、体動信号検出装置を被験者に装着した状態を示す図である。
【図３】図３は、実施形態１の情報処理装置が情報処理プログラムに基づいて実行する情報処理方法の説明である。
【図４】図４は、二相性評価指標の説明図である。
【図５】図５は、ＸＺ平面内での２次元自己相関スペクトル、二相性評価指標の角度依存性、およびバランス方向を示す図である。
【図６】図６は、バランス方向のバランス評価方向とのズレの大きさの表示例を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態２に係る情報処理システムの構成を示す図である。
【図８】図８は、本実施形態２の情報処理装置が情報処理プログラムに基づいて実行する情報処理方法について説明する図である。
【図９】図９は、異方性の軌道を描いた例を示す図である。
【図１０】図１０は、デバイスの位置ずれについて判定するフローの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、異方性の軌道および移動方向と推定評価方向を求めた結果を示す図である。
【図１２】図１２は、ＸＹＺ方向の加速度信号（体動信号）を示す図である。
【図１３】図１３は、ＸＺ平面内での２次元自己相関スペクトル、二相性評価指標の角度依存性、およびバランス方向を示す図である。
【図１４】図１４は、異方性の軌道および移動方向と推定評価方向を求めた結果を示す図である。
【図１５】図１５は、ＸＹＺ方向の加速度信号（体動信号）を示す図である。
【図１６】図１６は、ＸＺ平面内での２次元自己相関スペクトル、二相性評価指標の角度依存性、およびバランス方向を示す図である。
【図１７】図１７は、異方性の軌道および移動方向と推定評価方向を求めた結果を示す図である。
【図１８】図１８は、ＸＹＺ方向の加速度信号（体動信号）を示す図である。
【図１９】図１９は、ＸＺ平面内での２次元自己相関スペクトル、二相性評価指標の角度依存性、およびバランス方向を示す図である。
【図２０】図２０は、ＸＺ平面内での２次元自己相関スペクトル、二相性評価指標の角度依存性、およびバランス方向を示す図である。
【図２１】図２１は、異方性の軌道および移動方向と推定評価方向を求めた結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〈実施形態１〉
以下、図１から図６の図面に基づいて、本実施形態１に係る情報処理システムを説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本情報処理システムは実施形態の構成には限定されない。
【００１９】
《装置構成》
図１は、本実施形態１に係る情報処理システムの構成を示す図である。情報処理システム１は、体動信号検出装置１０と情報処理装置２０とを備える。
【００２０】
体動信号検出装置１０は、例えば、被験者（生体）が二相性を有する運動を行った際の
被験者の動き（体動）を体動信号として非侵襲的かつ連続的に検出（測定）するものである。情報処理装置２０は、体動信号検出装置１０で検出した体動信号に基づいて体動バランスを評価するものである。
【００２１】
ここで、二相性を有する運動とは、直交する二つの方向における被験者の体動の周期が所定の比（本実施形態では２：１）となる運動を云う。例えば歩行運動を行う被験者の体動を加速度センサで計測した場合、同じ足（例えば右足）が着地してからその次に着地するまでの時間内に、左右方向の加速度波形はちょうど１周期のパターンを示すが、同じ時間内に上下方向あるいは前後方向の加速度については類似の波形が２回繰り返される、すなわち２周期のパターンが現れる。
【００２２】
二相性を有する随意運動としては、例えば、歩行、走行（ジョギング、ランニング）、自転車走行、水泳、体操、ダンス、体力測定（踏み台昇降、反復横とび）、ジャグリング（お手玉、サッカーボールのリフティング）等が挙げられる。また、二相性を有する不随意運動としては、疾病が原因で体が勝手に動いてしまう運動、例えばジスキネジア等が挙げられる。
【００２３】
二相性を有する運動は、二つの方向において周期的な動作が行われるものであるが、完全に同じ動作が繰り返されることのみではなく、略同じ動作が繰り返されることを含む。また、ダンスのように手足を不規則に動作させる運動であっても、この手足の動作によって測定部位（例えば体幹）が周期的に動く運動であっても良い。
【００２４】
非侵襲的とは、例えば、被験者の体に傷をつけないこと、または、被験者に対して負担を与えないことを意味する。
【００２５】
生体は、人（被験者）に限らず、二相性を有する運動を行う生物であれば良い。
体動信号検出装置１０は、例えば、携帯可能に構成される。なお、体動信号検出装置１０の被験者への取り付け位置は、体の動きを検知できる部位であれば、特に制限はない。
【００２６】
体動信号検出装置１０は、図１に示すように、例えば、体動信号検出部１１，記憶部１２およびインターフェイス部１３を備える。体動信号検出部１１，記憶部１２およびインターフェイス部１３は、相互に通信可能に接続されている。
【００２７】
体動信号検出部１１は、二相性を有する運動時の被験者の動きを検出して体動信号とする。具体的には、被験者の運動による、力の変化、空間的な身体の位置の変化、身体から発する音、電磁波等の波または微細エネルギーの変化または身体の周りにおける場の変化等を体動信号として検出（測定）する。
【００２８】
ここで、体動信号検出部１１は、例えば、加速度センサ，速度センサ，ジャイロセンサ等の慣性センサにより実現される。上記体動信号を検出する慣性センサについては、例えば、検出する信号の種類に応じて適宜選択される。通常、歩行リズムを検出する場合には、体の動きの加速度を測定する加速度センサが好ましく用いられるが、加速度センサに限定されるものではない。
【００２９】
また、加速度センサとしては、一軸〜三軸のものを任意に用いることができる。加速度センサとしては、歩行時における鉛直方向、水平前後方向、及び水平左右方向の三方向へ作用する加速度を検出するための三軸加速度センサを用いることが好ましいが、三軸加速度センサに限定されるものではない。
【００３０】
体動信号検出部１１は、慣性センサに限らず、被験者をカメラで撮影し、撮影された映
像を解析して被験者の動きを動作信号として求める構成や、被験者に装着したマーカーの動きを光学式、機械式、磁気式等のトラッカー（センサ）で検出して動作信号とする装置、所謂モーションキャプチャを行う装置であっても良い。
【００３１】
なお、体動信号検出部１１は、例えば、所定のサンプリング周波数（例えば、１００＝ｚ）で体動信号を測定する。体動を計測するサンプリング周波数は、体動の速度に追随できる周波数であれば特に制限はないが、１〜１０００Ｈｚの範囲であることが好ましい。特に２０〜２００Ｈｚの値であることが好ましい。
【００３２】
記憶部１２は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ），ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ），ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ），フラッシュメモリ等の各種情報を記憶可能な記憶装置である。記憶部１２は、例えば、体動信号検出部１１によって得られた体動信号を記憶する。また、記憶部１２は、例えば、体動信号検出装置１０に対して着脱自在に設けられてもよいし、体動信号検出装置１０に固定されてもよい。
【００３３】
インターフェイス部１３は、例えば、情報処理装置２０へ体動信号を伝達するインターフェイスである。インターフェイス部１３は、例えば、挿抜可能な記憶媒体（メモリカード等）へ体動信号を書き込む（記憶させる）書き込み装置である。インターフェイス部１３が記憶媒体の書き込み装置であった場合、書き込み後の記憶媒体を取り出し、情報処理装置２０で体動信号を読み出すことにより、体動信号を情報処理装置へ伝達できる。インターフェイス部１３が記憶媒体の書き込み装置である場合、記憶部１２はインターフェイス部１３に装着される記憶媒体であっても良い。
【００３４】
また、インターフェイス部１３は、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等の通信線、インターネットやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークといった有線または無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）といった無線により情報処理装置２０と通信する通信インターフェイスであっても良い。
【００３５】
体動信号検出装置１０が情報処理装置２０と無線回線を介して接続されている場合、インターフェイス部１３は例えばアンテナや変調回路を含むものである。また、体動信号検出装置１０が情報処理装置２０と有線を介して接続されている場合、例えば、インターフェイス部１３は、有線に接続可能な接続端子である。
【００３６】
情報処理装置２０は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）であり、
体動信号検出装置１０により得られた体動信号から体動バランスの評価値を算出する。
【００３７】
情報処理装置２０は、例えば、中央処理部２１，記憶部２２，出力部２３、インターフェイス部２４及び通信制御部（ＣＣＵ：Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２５を備える。ここで、中央処理部（ＣＰＵ）２１，記憶部２２，出力部２３、インターフェイス部２４及びＣＣＵ２５は、相互に通信可能に接続されている。
【００３８】
記憶部２２は、例えば、ＲＡＭ，ＨＤＤ，ＳＳＤ等の記憶装置であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、アプリケーションプログラム（情報処理プログラム等）及
びデータ等の各種情報を記憶する。
【００３９】
出力部２３は、表示装置（ディスプレイ）や、プリンタ、スピーカ、記憶媒体への書き込み装置等、中央処理部２１の処理結果を出力するものである。
【００４０】
インターフェイス部２４は、例えば体動信号検出装置１０から体動信号の伝達を受ける
インターフェイスである。インターフェイス部２４は、例えば、挿抜可能な記憶媒体（メモリカード等）から体動信号を読み取る読み取り装置である。インターフェイス部２４が記憶媒体の読み取り装置であった場合、体動信号検出装置１０から記憶媒体を取り出して情報処理装置２０のインターフェイス部２４に挿入し、インターフェイス部２４で体動信号を記憶媒体から読み出すことにより、体動信号検出装置１０から体動信号の伝達を受けることができる。
【００４１】
また、インターフェイス部２４は、有線または無線により体動信号検出装置１０と通信する通信インターフェイスであっても良い。
【００４２】
ＣＣＵ２５は、インターネットやＬＡＮ等のネットワークを介して、他の装置との通信を制御するものである。ＣＣＵ２５は、例えばネットワークカードや、モデム、携帯電話回線を用いた通信モジュールである。なお、体動信号検出装置１０のインターフェイス部１３がインターネットやＬＡＮ等のネットワークを介して通信を行うものである場合、情報処理装置２０のＣＣＵ２５は、インターフェイス部２４を兼ねても良い。
【００４３】
中央処理部２１は、例えば、記憶部２２に記憶された各種アプリケーションプログラムを実行することにより種々の演算や制御等の処理を行ない、これにより、各種機能を実現する処理装置である。
【００４４】
例えば、中央処理部２１は、記憶部２２に記憶された情報処理プログラムを実行することにより、周期性決定部２１１，二相性評価部２１２，バランス評価部２１３及び出力制御部２１４として機能する。すなわち、情報処理プログラムは、中央処理部２１を、周期性決定部２１１，二相性評価部２１２，バランス評価部２１３及び出力制御部２１４等として機能させるプログラムである。
【００４５】
周期性決定部２１１は、運動する生体の動きを示す体動信号に基づき、直線方向において−１階以上積分を行って得られる周期的な体動の値を異なる複数の直線方向について求める。周期的な体動の値は、自己相関関数を用いて整えたものでも良い。
【００４６】
二相性評価部２１２は、周期性決定部２１１で求めた複数の直線方向における体動の周期性を表す関数から、複数の直線方向における体動の値のうち、特定の直線方向（以下単に特定方向とも称す）における周期的な体動の値と他の直線方向における周期的な体動の値との相関の程度を示す二相性評価指標を異なる複数の特定の直線方向について求める。
【００４７】
バランス評価部２１３は、二相性評価指標に基づいて選択した特定の直線方向と評価の基準とする所定方向（バランス評価方向）とのずれ量に応じた評価値を求める。バランス評価部２１３は、例えば、二相性評価部２１２で求めた二方向の相関の程度が最も低い方向、即ち他の方向と比べて最も二相性が失われている方向（一相性を示す方向）を特定の直線方向として選択し、この第一方向と評価の基準とするバランス評価方向とのずれ量（角度）を評価値として求める。
【００４８】
出力制御部２１４は、バランス評価部２１３で求めた評価値を出力部２３やＣＣＵ２５等の出力手段から出力させる。出力制御部２１４は、例えば評価値或いは評価値に基づく図などを表示装置に表示させることにより、被験者や被験者の家族、医師等に提示する。また、出力制御部２１４による出力は、表示出力に限らず、スピーカによる音声出力、プリンタによる印刷出力、記憶媒体への書き出し、他の装置への送信であっても良い。
【００４９】
《体動バランスの評価方法》
図２〜図６を用い、本実施形態１の情報処理装置２０が情報処理プログラムに基づいて
実行する情報処理方法（体動バランスの評価方法）について説明する。本実施形態１では、直流成分（重力成分）を測ることのできる３軸の加速度センサを体動信号検出部１１として使用し、歩行運動を体動として計測した場合における情報処理過程を説明する。
【００５０】
図２は、体動信号検出装置１０を被験者に装着した状態を示す図である。本実施形態１では、図２に示すように体動信号検出装置１０をベルト９１に入れ、体動信号検出装置１０が被験者９０の腹部中央に位置するようにベルト９１を被験者９０に装着する。なお、体動信号検出装置１０の取り付け位置は、背中中央部であっても良い。
【００５１】
はじめに、バランスを評価する基準となる方向（以下、バランス評価方向とも称す）を一つ決め、このバランス評価方向と体動信号検出装置１０の体動信号検出部１１が検出する加速度の軸方向とが所定の関係となるように体動信号検出装置１０を装着する。
【００５２】
例えば歩行や走行では左右のバランスが特に重要なので、被験者の左右方向をバランス評価方法と定める。バランス評価方向は通常、他の方向に比べて二相性が失われている方向、すなわち一相性を示す方向を選ぶ。この方向は通常、体の移動方向に直交する方向である。
【００５３】
体動信号検出装置１０は、体動信号検出部１１が検出する加速度のＸ軸方向が左右方向（左がプラス方向）、Ｙ軸方向が上下方向（上がプラス方向）、Ｚ軸方向が前後歩行（前がプラス方向）となるように装着される。
【００５４】
被験者が歩行を開始し、不図示のスイッチをＯＮする等により測定開始が指示されると、体動信号検出装置１０は、図３に示す処理を開始して、歩行に伴う被験者の動きを各ＸＹＺ軸方向の加速度として検出し、各ＸＹＺ軸方向の体動信号として記憶部１２に記憶する(ステップＳ１０)。
【００５５】
体動信号の計測後、記憶部（記憶媒体）１２を体動信号検出装置１０から抜き出して情報処理装置２０に挿入する或いはインターフェイス部１３，２４間の通信により体動信号を体動信号検出装置１０から情報処理装置２０へ伝達する（ステップＳ２０）。
【００５６】
情報処理装置２０は、各ＸＹＺ軸方向の体動信号について時間を変数として−１階以上の積分操作を行う（ステップＳ３０）。ここで−１階積分とは１階微分と等価である。また０階微分とは元の信号をそのまま使用することと等価である。積分の階数は好ましくは０〜２階である。特に１階が好ましい。
【００５７】
また、情報処理装置２０は、０階以上の積分を行った後、ドリフト成分を除去するため、ハイパスフィルタをかけても良い。ハイパスフィルタの種類に制限はないが、計算量が少なく、実際のデータ処理に適している時間幅ＴＨ秒のゼロ位相移動平均フィルタを用いるのが好ましい。すなわち、元の信号Ｘについてゼロ位相移動平均フィルタを施した後の信号をＹとするとき、Ｘ−Ｙをハイパスフィルタ処理後の信号とみなす。なお、最適なＴＨの決め方は後述する。
【００５８】
次に、情報処理装置２０は、体動信号に基づいて、直線方向における周期的な体動の値を異なる複数の方向について求める（ステップＳ４０）。例えば、ステップＳ３０で−１階以上の積分を行った後の体動信号（積分体動信号）を適当な長さの部分時系列に分割する。この長さは、目的とする体動が連続的に継続している長さであれば特に制限はないが、目的とする動作が周期的に繰り返される場合、その目的とする動作が数周期程度含まれる長さが好ましい。歩行運動の場合は例えば、５〜１０秒程度が望ましい。
【００５９】
そして、前記ＸＹＺ軸で定義される３次元空間の原点を通る直線の方向において周期的に変化する体動の値を前記部分時系列に分割した体動信号（積分体動信号）から算出する。ここで、直線方向において周期的に変化する体動の値とは、例えば３次元空間の原点を通る直線に、前記部分時系列のＸＹＺ軸の成分を射影したものである。なお、直線の方向を指数ｉで識別する。周期的に変化する体動の値は、周期性を表す任意の関数ｆｉ(t)を
用いて整えたものでも良い。周期性を表す関数は、例えば参考文献に記載の自己相関関数を用いることができる。特に、バイアスのない自己相関関数を用いるのが好適である。
【００６０】
参考文献：R. Moe-Nilssen and J. L. Helbostad, “Estimation of gait cycle characteristics by trunk accelerometry,” J. Biomech., vol. 37, no. 1, p.p. 121-126, 2004.
次に、情報処理装置２０は、このような直線と関数のペアをn組用意し、特定方向i=1、およびその他の方向との間の二相性評価指標ＢＰを求める（ステップＳ５０）。二相性評価指標ＢＰは、例えば以下の式で計算できる。
【００６１】
【数１】
2013244055.tif 000003
ここでｍは任意の正数である。式（１）によれば、ｉ＝１なる直線上での射影成分の時間周期が、そのほかの直線ｉ＝２上での射影成分の時間周期のちょうど２倍である場合にＦｉ＝０となり、その時に限り二相性評価指標ＢＰは最大値１をとる。このようにｉ＝１なる方向とその他の方向（ｉ＝２なる方向）の体動の時間周期が２：１に近づくに従って次第に大きくあるいは小さくなるような指標であれば、ｆｉ(t)から二相性評価指標を計
算する方法は式（１）に限定されない。
【００６２】
例えばｆｉ(t)，ｉ＝１，２から二相性評価指標を計算する場合、次の式で求めてもよ
い。
【００６３】
【数２】
2013244055.tif 000004
また、図４に示すようにｆ２(t)のｔ＞０における最初のピーク位置に相当する時間を
ｔ０とするとき、二相性評価指標ＢＰは式（３）から求めてもよい。この値の場合も、ｉ＝１方向の時間周期がｉ＝２方向の時間周期の２倍に近くなると、最大値１に近づく。
【００６４】
ＢＰ＝［ｆ２(t0)−ｆ１(t0)］／２      （３）
また、情報処理装置２０は、ｉ＝２なる直線ｉの方向を変えて二相性評価指標ＢＰを求める。例えば、ｉ＝１の直線は固定し、その他の一つあるいは二つの直線をｉ＝１の直線軸周りに回転させながら二相性評価指標を次々と計算し、その値が最も大きくなるような場合を探す。その場合の二相性評価指標をｉ＝１の方向に対応する二相性評価指標とする。次にｉ＝１なる直線の方向を順次変えて同じ操作を繰り返す。このような処理により、最終的に３次元空間内のあらゆる方向に対応する二相性評価指標ＢＰが求まる。
【００６５】
これらの二相性評価指標ＢＰの中で最も大きな値を与える直線の方向（特定方向）をバランス方向と称する。この方向の体動は他の方向の体動に比べ最も二相性が欠如している方向、すなわち一相性を有する方向、になる。この方向は、正常なバランスの歩行運動であれば左右方向（Ｘ方向）に一致する。
【００６６】
情報処理装置２０は、これらの二相性評価指標ＢＰに基づいてバランス方向を選択し、当該バランス方向が、評価の基準として定めたバランス評価方向からどの程度ずれているか、によって体動バランスの評価値を求める（ステップＳ６０）。即ち、ズレがなければ完璧なバランスが保たれており、ズレが大きいほどバランスが悪化している。評価値は、後述のようにバランス方向とバランス評価方向とのなす角度等の数値であっても良いし、バランス方向とバランス評価方向とのズレを図等で描画するための描画データや信号であっても良い。
【００６７】
情報処理装置２０は、ステップＳ６０で求めた評価値を表示装置への表示出力やプリンタによる印刷出力、電子メールによる他の情報処理装置への送信などの出力を行い、被験者や医師等に提示する（ステップＳ７０）。これにより運動のバランスを客観的に評価することができる。
【００６８】
《二相性に基づく評価方法の詳細》
二相性評価指標の算出方法をさらに具体的に説明する。
【００６９】
まず原点を通る水平面を考える。最初の定義によれば水平面はＸＺ平面に相当するが、体動信号検出部（加速度センサ）１１が垂直方向から傾いて装着されている場合を想定して、次のようにして水平面を求め直してもよい。すなわち、部分時系列のＸＹＺ各成分の平均値を求める。これはベクトルＶであり、この方向が上方向に相当する。従って、このベクトルＶと直交する水平な平面が求める水平面になる。
【００７０】
次に水平面内で原点を通る直線ｉを考え、この直線上に加速度信号のＸＹＺ成分を射影して１次元の加速度信号を得る。
【００７１】
この加速度信号について最大時間ずれＴmax秒のバイアスなし自己相関関数を計算する
。Ｔmaxとしては歩行周期の２倍程度の値に設定する。例えば歩行周期が１秒の場合、Ｔmax＝２秒とする。直線を垂直軸（すなわちベクトルＶ）の周りに回転させて以上の操作を繰り返すと、水平面内における２次元の自己相関スペクトルが得られる。健常被験者の５秒間の歩行加速度について１階積分を行い、ＴＨ＝１秒のハイパスフィルタをかけた信号について、ＸＺ平面内の２次元自己相関スペクトルを計算した例を図５（ａ）に示す。ここで自己相関関数の大きさはグレースケールで示されており、白が１、黒が−１に相当する。
【００７２】
このようにして自己相関関数を求めた直線の中から一つ選び、その指数をｉ＝１とする。この直線に直交する水平面内の直線の指数をｉ＝２とする。双方の直線上で求めた自己相関関数をそれぞれｆ１(t)，ｆ２(t)とするとき、式（２）によって二相性評価指標ＢＰを計算する。この指標は直線ｉ＝１がバランス評価方向（ここではＸ軸方向）となす角度の関数になる。
【００７３】
図５（ａ）の自己相関スペクトルから二相性評価指標の角度依存性を算出した結果を図５（ｂ）に示す。
【００７４】
なお、ｉ＝２の直線としては水平面内の直線ではなく、ベクトルＶ方向の直線を選んでもよい。
【００７５】
図５（ｂ）では水平面内で原点を通る直線ｉ＝１とそれに直交する一つの直線から二相性評価指標を求めた。ここで二相性評価指標が最大となる点を黒丸９５で示しており、その時の角度は６度である。この角度ずれに相当する直線がバランス方向であり、図５（ｃ）内の白線９６で示してある。６度のずれは非常に小さいので、歩行の左右バランスは良好と判断できる。
【００７６】
角度のずれの表記方法に特に制限はない。例えば図６に示すように、０〜９０度の値と回転方向で表すと分かりやすい。例えば図６の実線のように、バランス方向が右上方向であれば、右方向を基準として反時計回りにθ１度とする。反対に、図６の破線のように、バランス方向が左上を向いていれば、左方向を基準として時計回りにθ２度とする。
【００７７】
この表記方法によれば、例えば角度ずれの値が１０度以下であれば左右対称の運動をしている(バランスが良い)、３０度以上であれば左右バランスが良くない、６０度以上であれば左右バランスが崩れている、と判断できる。
【００７８】
また角度ずれが反時計回りであれば右足のステップが左足のステップに比べて力強い、あるいは歩幅が長い、と判断できる。逆に、角度ずれが時計回りであれば左足のステップが右足のステップに比べて力強い、あるいは歩幅が長い、と判断できる。
【００７９】
《フィルタ時定数の決定》
体動信号に積分操作を加えた後は、ドリフト成分を除去するためにハイパスフィルタをかけるのが好ましい。特に１階以上の積分操作を加える場合である。その時定数ＴＨの決め方は例えば次のようにする。
【００８０】
ＴＨを０〜Ｔmax／２の間で順次変化させて積分信号を処理する。時定数ＴＨを変化さ
せて求めたそれぞれの積分信号について上述の方法によりバランス方向の二相性評価指標を算出する。二相性評価指標が最も大きくなるＴＨの値を、求める時定数ＴＨとして決定する。
【００８１】
以上のように、本実施形態によれば、二相性を有する運動時のバランスを客観的に評価できる。
【００８２】
また、本実施形態によれば、二相性評価指標を用いてバランスの評価を行うので、対象とする動作が加速度の波形やピッチから判断できないような場合でも精度良くバランスの評価を行うことができる。従って、審美性・運動能力の向上や、日々の健康増進等に役立つ。
【００８３】
〈実施形態２〉
以下、図７から図１１の図面に基づいて、本実施形態２に係る情報処理システムを説明する。本実施形態２は、前述の実施形態１と比べて生体の移動方向を求める構成、また、移動方向に基づいて体動信号検出装置の位置ズレを検出する構成が異なっている。なお、その他の構成は同じであるため、同一の要素に同符号を付すなどして再度の説明を省略する。
【００８４】
図７は、本実施形態２に係る情報処理システムの構成を示す図である。図７の情報処理システム１は、図１に示す情報処理システム１と比べて情報処理装置２０が移動方向推定部２１５を更に備えた構成が異なっている。即ち、情報処理装置２０の中央処理部２１は、情報処理プログラムを実行することにより、移動方向推定部２１５としても機能する。
【００８５】
移動方向推定部２１５は、二相性を有する運動が生体の移動を伴う場合、体動信号の偏りから生体の移動方向を求める。
【００８６】
生体の移動とは、生体と周囲の環境との相対的な移動を意味する。即ち、生体の移動を伴う運動とは、生体が移動する通常の歩行，走行，水泳または自転車走行（サイクリング）等の運動の他に、トレッドミル等の歩行面が移動する歩行装置，同様の走行装置，自転車走行装置または流水プール等を用いた運動があげられる。
【００８７】
また、バランス評価部２１３は、前記移動方向に対する所定の方向を推定評価方向とし、当該推定評価方向に対する前記評価方向のずれ量と、前記特定方向に対する前記評価方向のずれ量とに応じて、前記体動信号を検出する体動信号検出装置の設置位置のズレを検出する。
【００８８】
《体動バランスの評価方法》
図８は、本実施形態２の情報処理装置２０が情報処理プログラムに基づいて実行する情報処理方法（体動バランスの評価方法）について説明する図である。なお、ステップＳ１０からＳ６０までは、前述の図３と同じである。
【００８９】
情報処理装置２０は、以下の手順により、生体の移動方向の推定を行う（ステップＳ６３）。
まず、二相性評価指標の算出と同様に、−１階以上の積分体動信号を適当な長さの部分時系列とする。ただし、積分の階数は二相性評価指標算出の場合と同じでも異なっていてもよい。好ましくは−１階あるいは１階に設定する。
【００９０】
次に部分時系列にローパスフィルターをかけて平滑化する。ローパスフィルターの種類に制限はないが、計算量が少なく、実際のデータ処理に適している時間幅ＴＬ秒のゼロ位相移動平均フィルタを用いるのが好ましい。ＴＬは後述の方法により、０〜Ｔmax／１０
の間でいろいろと変化させて最適化させる。
【００９１】
平滑化した部分時系列について異方性を算出する。異方性は時系列信号がプラスの値に偏っているか、マイナスの値に偏っているかを定量化したものであり、例えば以下の二つの方法で計算できるが、この方法に限られるものではない。
【００９２】
１．データのうち、正の値を持つデータの数をＰ、負の値を持つデータの数をＭとしたとき、異方性＝（Ｐ−Ｍ）／（Ｐ＋Ｍ）とする。
２．データのうち、正の値を持つデータの平均値をＰ、負の値を持つデータの平均値をＭとしたとき、異方性＝（Ｐ＋Ｍ）／（Ｍ−Ｐ）とする。
【００９３】
異方性が正ならばデータはプラスに偏っており、負ならばマイナスに偏っている。例えば歩行加速度の前後方向（Ｚ方向）信号の−１階積分を部分時系列とした場合、歩行ステップ毎に過渡的に大きな負の値をとること以外、データはほとんど正なので、異方性は正になる。１階積分の場合には反対に異方性は負になる。
【００９４】
異方性の計算に基づいて以下のようにして移動方向の推定を行う。
水平面内で原点から出る単位ベクトルＵを考え、このベクトルＵ上に部分時系列のＸＹＺ成分を射影して１次元の時系列信号を得る。この時系列信号について異方性ＡＮを計算し、ＡＮ＊Ｕの位置の点を求める。ベクトルＵをＹ軸あるいはベクトルＶの周りに回転させて以上の操作を繰り返すと、水平面内に異方性の軌道が求まる。図９はベクトルＵをＹ軸あるいはベクトルＶの周りに回転させて水平面内にＡＮ＊Ｕの位置の点をプロットして異方性の軌道を描いた例を示す図である。最適なローパスフィルターの時定数ＴＬは、得
られる異方性の軌道が最大となるように、０〜Ｔmax／１０の間から選ぶ。
【００９５】
原点からこの軌道上の点に向かうベクトルの中で、軌道の面積をちょうど半分に分割するベクトルを求める。−１階積分を部分時系列とした場合、このベクトルの方向が推定移動方向である。１階積分を部分時系列とした場合は、このベクトルと反対方向が推定移動方向である。
【００９６】
次に情報処理装置２０は、体動信号検出装置１０の設置位置ズレを判定する（ステップＳ６５）。
【００９７】
歩行運動の場合、推定された移動方向に垂直でかつ水平面内に存在する直線方向が真の左右方向(以下、推定評価方向とも称する)を与える。正常な歩行であれば推定評価方向は最初の定義、すなわちバランス評価方向と一致するので、もしも推定評価方向がバランス評価方向からずれていれば、加速度センサ自体の装着部位がずれているためと判断される。
【００９８】
二相性評価指標から求めたバランス方向Ｘと推定評価方向Ｙとの振る舞いの比較から体動バランスおよび計測デバイスの位置ずれについて判定するステップＳ６５の具体的なフローの一例を図１０に示す。
【００９９】
情報処理装置２０は、Ｘ＜１０、Ｙ＜１０であれば（ステップＳ６５１）、バランスが正常であり、デバイスのずれも小さい（１０度以下）と判定する（ステップＳ６５２）。
【０１００】
また、情報処理装置２０は、バランス方向Ｘと推定評価方向Ｙとのズレがいずれも大きい場合（Ｘ＞３０、Ｙ＞３０）であって、バランス方向Ｘと推定評価方向Ｙがほぼ等しければ（Ｘ≒Ｙ）（ステップＳ６５３）、角度のずれは主としてデバイスの設置位置のズレによるものであると判定する。バランスのずれは｜Ｘ−Ｙ｜程度と判定される（ステップＳ６５４）。ここでＸとＹとがほぼ等しいとは、角度ずれの方向が同じであり、かつずれの差が例えば２０度以下の場合をいう。この条件を満たさない場合、情報処理装置２０は、Ｘ≠Ｙとし（ステップＳ６５５）、大きな角度ずれ（Ｘ＞３０）が主としてバランスの悪さによるものと判定する（ステップＳ６５６）。
【０１０１】
図５の歩行データについて、−１階積分から最適な異方性の軌道および移動方向と推定評価方向を求めた結果を図１１に示す。推定評価方向がＸ軸となす角度は６度である。この角度は図３の体動信号に基づいてステップＳ６０において求めたバランス方向の角度と一致する。このように、角度ずれ自体が小さく、しかも二つの方法で求めた角度がほぼ一致する場合は、この角度ずれを加速度センサ位置の微妙なずれによるものと判断する。
【０１０２】
以上のように本実施形態２によれば、体動信号からバランスの評価を行うと共に、生体の移動方向を推定することができる。また、推定した移動方向から体動信号検出装置１０の取り付け位置のズレを検出することができる。
【０１０３】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【０１０４】
体動信号検出装置１０として三菱化学社製加速度レコーダー（ＭＧ−Ｍ１１００）により脳卒中後右片麻痺となった被験者の腹部患者の歩行中の体動信号を１００Ｈｚで３０秒間サンプリングした。レコーダー１０は専用ベルト９１に入れて腹部中央に設置するようにした。被験者は左手に杖を持って介助者なしに歩いた。歩行中の様子はビデオで同時に
モニターした。
【０１０５】
図１２に１０秒間のＸＹＺ方向の加速度信号（体動信号）を示す。いずれのグラフでも大きいスパイク状のピークは右足ステップに相当する波形である。一方、左足ステップに相当するピークはビデオとの同時観察でようやく同定できたが、加速度波形だけから左足ステップを判定するのは極めて困難であった。左足のステップが弱くなっているのは、左足を動かす間、麻痺している右足で体を支えきれないためである。
【０１０６】
このデータについて図５の手順と同様に、ＸＺ平面内での２次元自己相関スペクトル、二相性評価指標の角度依存性、およびバランス方向を算出した結果を図１３に示す。二相性評価指標が最大となる点は図１３（ｂ）の黒丸で示されている。この点が、バランス方向とバランス評価方向（Ｘ方向）とがなす角度を与える。実際のバランス方向を図１３（ｃ）に示す。角度のずれは７８度と非常に大きくなっており、左右バランスが大きく崩れていることが示される。また、右片麻痺の場合は角度ずれが反時計回りであることがわかる。
【０１０７】
次に、図８のステップＳ６３，Ｓ６５と同様に、加速度の−１階積分信号を用いて異方性軌道、移動方向および推定評価方向を求めた。結果を図１４に示す。推定評価方向とバランス評価方向のなす角度は１２度であり、しかも時計回りである。これはバランス方向の振る舞いと大きく異なっている。従ってバランス方向のずれは体動バランスが悪いためであり、加速度センサのずれのためはないと判断できる。
【実施例２】
【０１０８】
実施例１と同様の方法で健常被験者の歩行中の加速度を計測した。その際、被験者は８０ビート／分のメトロノームに合わせて歩行し、左片麻痺を模擬するために左足を大きく踏み出して歩くようにした。図１５に１０秒間のＸＹＺ方向の加速度信号を示す。
【０１０９】
いずれのグラフでも大きいスパイク状のピークは左足ステップに相当する波形である。一方、右足ステップに相当するピークはメトロノームに合わせて歩いているため左足ステップ間隔のちょうど中間に位置しているが、加速度波形の情報だけから右足ステップを判定するのは極めて困難であった。
【０１１０】
このデータについて図５での手順と同様に、ＸＺ平面内での２次元自己相関スペクトル、二相性評価指標の角度依存性、およびバランス方向を算出した結果を図１６に示す。二相性評価指標が最大となる点は図１６（ｂ）の黒丸で示されている。この点がバランス方向とバランス評価方向（Ｘ方向）とがなす角度を与える。実際のバランス方向を図１６（ｃ）に示す。角度のずれは６０度と非常に大きくなっており、左右のピッチには差がないにもかかわらず左右バランスが大きく崩れていることを示している。また、左片麻痺模擬の場合は角度のずれが時計回りであることがわかる。
【０１１１】
次に、図８のステップＳ６３，Ｓ６５と同様に、加速度の−１階積分信号を用いて異方性軌道、移動方向および推定評価方向を求めた。結果を図１７に示す。推定評価方向とバランス評価方向のなす角度は１２度であり、しかも反時計回りである。これはバランス方向の振る舞いと大きく異なっている。従ってバランス方向のずれは体動バランスが悪いためであり、加速度センサのずれのためはないと判断できる。
【実施例３】
【０１１２】
実施例１と同様の方法でパーキンソン病患者の座位中の加速度を計測した。この患者は激しいジスキネジアを呈し、特に上半身右側の動きが強かった。図１８に１０秒間のＸＹＺ方向の加速度信号を示す。このデータについて図３での手順と同様に、ＸＺ平面内での
２次元自己相関スペクトル、二相性評価指標の角度依存性、およびバランス方向を算出した結果を図１９に示す。二相性評価指標が最大となる点は図１９（ｂ）の黒丸で示されている。この点がバランス方向とバランス評価方向（Ｘ方向）とがなす角度を与える。実際のバランス方向を図１９（ｃ）に示す。角度のずれは１８度であり、若干の左右差があることを示している。また、上半身右側の動きが強いことを反映して角度のずれが反時計回りになっていることがわかる。
【実施例４】
【０１１３】
三菱化学社製加速度レコーダー（ＭＧ−Ｍ１１００）により、健常者の歩行中の体動信号を１００Ｈｚで５秒間サンプリングした。レコーダー１０は専用ベルトに入れて腹部中央からやや左側にずらして設置するようにした。
【０１１４】
図３での手順と同様に、ＸＺ平面内での２次元自己相関スペクトル、二相性評価指標の角度依存性、およびバランス方向を算出した結果を図２０に示す。二相性評価指標が最大となる点は図２０（ｂ）の黒丸９５で示されている。この点が、バランス方向とバランス評価方向（Ｘ方向）とがなす角度を与える。実際のバランス方向を図２０（ｃ）に示す。角度のずれは時計回りに４２度である。
【０１１５】
次に、図８のステップＳ６３，Ｓ６５と同様に、加速度の−１階積分信号を用いて異方性軌道、移動方向および推定評価方向を求めた。結果を図２１に示す。推定評価方向とバランス評価方向のなす角度は時計回りに３０度である。いずれも大きな角度ずれではあるが、双方のふるまいは類似しているので、このずれは主としてデバイスずれによるものと判断できる。
【０１１６】
《その他》
以上の実施形態は、さらに以下の付記と呼ぶ態様を含む。以下の各付記に含まれる構成要素は、他の付記に含まれる構成と組み合わせることができる。
【０１１７】
（付記１）
運動時の体動のバランスを評価する情報処理装置であって、
運動する生体の動きを示す体動信号に基づき、直線方向において−１階以上積分を行って得られる周期的な体動の値を異なる複数の直線方向について求める周期性決定部と、
前記複数の直線方向における周期的な体動の値のうち、特定の直線方向における周期的な体動の値と他の直線方向における体動の値との相関の程度を示す二相性評価指標を異なる複数の特定の直線方向について求める二相性評価部と、
二相性評価指標に基づいて選択した特定の直線方向と評価の基準とするバランス評価方向とのずれ量に応じてバランスの評価値を求めるバランス評価部と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。
【０１１８】
（付記２）
前記周期的な体動の値を体動の周期性を表わす所定の関数を用いて求めることを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。
【０１１９】
（付記３）
前記体動の周期性を表わす所定の関数が、自己相関スペクトルであることを特徴とする付記１又は２に記載の情報処理装置。
【０１２０】
（付記４）
前記体動信号から生体の移動方向を求める移動方向推定部を備えることを特徴とする、付記１から３の何れか一項に記載の情報処理装置。
【０１２１】
（付記５）
前記バランス評価部が、前記移動方向に対する所定の方向を推定評価方向とし、当該推定評価方向に対する前記バランス評価方向のずれ量と、前記特定の直線方向に対する前記バランス評価方向のずれ量とに応じて、前記体動信号を検出する体動信号検出装置の設置位置のズレを検出することを特徴とする付記４に記載の情報処理装置。
【０１２２】
（付記６）
運動する生体の動きを示す体動信号に基づき、直線方向において−１階以上積分を行って得られる周期的な体動の値を異なる複数の直線方向について求めるステップと、
前記複数の直線方向における体動の値のうち、特定の直線方向における周期的な体動の値と他の直線方向における周期的な体動の値との相関の程度を示す二相性評価指標を異なる複数の特定の直線方向について求めるステップと、
二相性評価指標に基づいて選択した特定の直線方向と評価の基準とするバランス評価方向とのずれ量に応じてバランスの評価値を求めるステップと、
を情報処理装置が実行することを特徴とする情報処理方法。
【０１２３】
（付記７）
前記周期的な体動の値を体動の周期性を表わす所定の関数を用いて求めることを特徴とする付記６に記載の情報処理方法。
【０１２４】
（付記８）
前記体動の周期性を表わす所定の関数が、自己相関スペクトルであることを特徴とする付記６又は７に記載の情報処理方法。
【０１２５】
（付記９）
前記体動信号から生体の移動方向を求めることを特徴とする、付記６から８の何れか一項に記載の情報処理方法。
【０１２６】
（付記１０）
前記移動方向に対する所定の方向を推定評価方向とし、当該推定評価方向に対する前記バランス評価方向のずれ量と、前記特定の直線方向に対する前記バランス評価方向のずれ量とに応じて、前記体動信号を検出する体動信号検出装置の設置位置のズレを検出することを特徴とする付記９に記載の情報処理方法。
【０１２７】
（付記１１）
運動する生体の動きを示す体動信号に基づき、直線方向において−１階以上積分を行って得られる周期的な体動の値を異なる複数の直線方向について求めるステップと、
前記複数の直線方向における周期的な体動の値のうち、特定の直線方向における周期的な体動の値と他の直線方向における体動の値との相関の程度を示す二相性評価指標を異なる複数の特定の直線方向について求めるステップと、
二相性評価指標に基づいて選択した特定の直線方向と評価の基準とするバランス評価方向とのずれ量に応じてバランスの評価値を求めるステップと、
を情報処理装置に実行させるための情報処理プログラム。
【０１２８】
（付記１２）
前記周期的な体動の値を体動の周期性を表わす所定の関数を用いて求めることを特徴とする付記１１に記載の情報処理プログラム。
【０１２９】
（付記１３）
前記体動の周期性を表わす所定の関数が、自己相関スペクトルであることを特徴とする付記１１又は１２に記載の情報処理プログラム。
【０１３０】
（付記１４）
前記体動信号から生体の移動方向を求めることを特徴とする、付記１１から１３の何れか一項に記載の情報処理プログラム。
【０１３１】
（付記１５）
前記移動方向に対する所定の方向を推定評価方向とし、当該推定評価方向に対する前記バランス評価方向のずれ量と、前記特定の直線方向に対する前記バランス評価方向のずれ量とに応じて、前記体動信号を検出する体動信号検出装置の設置位置のズレを検出することを特徴とする付記１４に記載の情報処理プログラム。
【０１３２】
（付記１６）
体動信号検出装置及び情報処理装置を有する評価システムであって、
前記体動信号検出装置が、
運動時の生体の動きを検出して体動信号とする体動信号検出部と、
前記体動信号を前記情報処理装置に伝達するためのインターフェイス部とを備え、
前記情報処理装置が、
前記体動信号の伝達を受けるインターフェイス部と、
前記体動信号に基づき、直線方向において−１階以上積分を行って得られる周期的な体動の値を異なる複数の直線方向について求める周期性決定部と、
前記複数の直線方向における周期的な体動の値のうち、特定の直線方向における周期的な体動の値と他の直線方向における周期的な体動の値との相関の程度を示す二相性評価指標を異なる複数の特定の直線方向について求める二相性評価部と、
二相性評価指標に基づいて選択した特定の直線方向と評価の基準とするバランス評価方向とのずれ量に応じてバランスの評価値を求めるバランス評価部とを備える、
ことを特徴とする評価システム。
【０１３３】
（付記１７）
前記体動信号検出部が加速度センサであることを特徴とする付記１６に記載の評価システム。
【符号の説明】
【０１３４】
１    情報処理システム
１０  体動信号検出装置
２０  情報処理装置
【図１】
2013244055.tif 000005
【図２】
2013244055.tif 000006
【図３】
2013244055.tif 000007
【図４】
2013244055.tif 000008
【図５】
2013244055.tif 000009
【図６】
2013244055.tif 000010
【図７】
2013244055.tif 000011
【図８】
2013244055.tif 000012
【図９】
2013244055.tif 000013
【図１０】
2013244055.tif 000014
【図１１】
2013244055.tif 000015
【図１２】
2013244055.tif 000016
【図１３】
2013244055.tif 000017
【図１４】
2013244055.tif 000018
【図１５】
2013244055.tif 000019
【図１６】
2013244055.tif 000020
【図１７】
2013244055.tif 000021
【図１８】
2013244055.tif 000022
【図１９】
2013244055.tif 000023
【図２０】
2013244055.tif 000024
【図２１】
2013244055.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月28日(2012.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2013244055.tif 000026
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2013244055.tif 000027
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2013244055.tif 000028
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2013244055.tif 000029
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２０】
2013244055.tif 000030