(57)【要約】【課題】対象者が歩行中に転倒するのを容易に予防することの可能な転倒予防システム、転倒予防方法、プログラムを提供する。【解決手段】対象者の足に装着された検出装置であって、加速度及び角速度の少なくとも一方を検出する検出装置が検出した加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報を取得する取得手段３１と、取得した情報に基づいて、対象者が転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを判別する判別手段３２と、対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別した場合に、所定の情報を提供する提供手段３３と、を備える。【選択図】図３
2017221502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者の足に装着された検出装置であって、加速度及び角速度の少なくとも一方を検出する検出装置が検出した加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報を取得する取得手段と、
取得した情報に基づいて、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを判別する判別手段と、
前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別した場合に、所定の情報を提供する提供手段と、
を備える転倒予防システム。
【請求項２】
前記判別手段は、取得した情報に基づいてもとめられた前記足の底屈状態における角速度が所定の条件を満たす場合に、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別する、請求項１に記載の転倒予防システム。
【請求項３】
前記判別手段は、取得した情報に基づいてもとめられた前記足の背屈角度が所定の条件を満たす場合に、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別する、請求項１又は２に記載の転倒予防システム。
【請求項４】
前記判別手段は、取得した情報に基づいてもとめられた前記対象者の歩行率が所定の条件を満たす場合に、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別する、請求項１〜３の何れかに記載の転倒予防システム。
【請求項５】
前記提供手段は、前記所定の情報を、前記検出装置と無線通信可能な端末装置で提供する、請求項１〜４の何れかに記載の転倒予防システム。
【請求項６】
対象者が歩行中に転倒するのをコンピュータを用いて予防する転倒予防方法であって、
前記コンピュータは、
前記対象者の足に装着された検出装置であって、加速度及び角速度の少なくとも一方を検出する検出装置が検出した加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報を取得するステップと、
取得した情報に基づいて、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを判別するステップと、
前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別した場合に、前記所定の情報を提供するステップと、
の各ステップを実行する、転倒予防方法。
【請求項７】
対象者が歩行中に転倒するのをコンピュータを用いて予防するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記対象者の足に装着された検出装置であって、加速度及び角速度の少なくとも一方を検出する検出装置が検出した加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報を取得する機能、
取得した情報に基づいて、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを判別する機能、及び
前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別した場合に、前記所定の情報を提供する機能、
を実現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、転倒予防システム、転倒予防方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば高齢者や下肢不自由者等が歩行中に転倒する事故が増加している。そこで、対象者が歩行中に転倒するのを予防する転倒予防システムが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
かかる技術では、歩行中の対象者の足圧及び映像で構成された歩行データに基づいて当該対象者の転倒の危険度が解析され、解析結果が指導者に提供されるようになっている。指導者は、この解析結果に基づいて、対象者に対して歩行のアドバイスを行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１６７４３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、特許文献１に記載された技術では、床に敷かれた圧力センサの上を対象者が歩行した場合に当該圧力センサによって計測された足圧に基づいて、当該対象者の転倒の危険度を解析するようになっているので、対象者の転倒を予防するための大掛かりな構成が必要であった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、対象者が歩行中に転倒するのを容易に予防することの可能な転倒予防システム、転倒予防方法、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、第一に本発明は、対象者の足に装着された検出装置であって、加速度及び角速度の少なくとも一方を検出する検出装置が検出した加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報を取得する取得手段と、取得した情報に基づいて、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを判別する判別手段と、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別した場合に、所定の情報を提供する提供手段と、を備える転倒予防システムを提供する（発明１）。
【０００８】
ここで、加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報とは、例えば、加速度及び角速度の少なくとも一方の値であってもよいし、加速度及び角速度の少なくとも一方の値を所定の計算式に代入することによって得られた値であってもよいし、加速度及び角速度の少なくとも一方の度合いを表す情報であってもよい。
【０００９】
かかる発明（発明１）によれば、対象者の足に装着された検出装置が検出した加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報に基づいて、対象者が転倒可能性のある歩行状態にあるか否かが判別され、対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別された場合に所定の情報が提供されるので、例えば、所定の情報が提供されたときに指導者が対象者に対して歩行のアドバイス等を行うことによって、対象者が歩行中に転倒するのを予防することができる。この場合、例えば対象者の歩行経路上に圧力センサを設ける等の大掛かりな構成を不要にすることができるので、対象者の歩行中の転倒を容易に予防することができる。
【００１０】
上記発明（発明１）においては、前記判別手段は、取得した情報に基づいてもとめられた前記足の底屈状態における角速度が所定の条件を満たす場合に、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別するのが好ましい（発明２）。
【００１１】
ここで、所定の条件とは、例えば、足の底屈状態における角速度が所定の閾値以下であることであってもよいし、対象者の足の底屈状態における角速度と所定の角速度（例えば健常者の足の底屈状態における角速度）との差が所定値以上であることであってもよいし、対象者の足の底屈状態における角速度を所定の計算式に代入することによって得られた値が所定の範囲内にあることであってもよい。
【００１２】
例えば、地面を蹴り出すときの対象者の足の力が弱くなるほど、対象者の足が接地している状態から底屈状態に移るときの対象者の足の角速度が小さくなるとともに、対象者が歩行中に転倒する可能性が高くなると考えられる。かかる発明（発明２）によれば、対象者が転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを、対象者の足の底屈状態における角速度を用いて容易に判別することが可能になる。
【００１３】
上記発明（発明１〜２）においては、前記判別手段は、取得した情報に基づいてもとめられた前記足の背屈角度が所定の条件を満たす場合に、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別するのが好ましい（発明３）。
【００１４】
ここで、所定の条件とは、例えば、足の背屈角度の絶対値が所定の閾値以下であることであってもよいし、対象者の足の背屈角度と所定の背屈角度（例えば健常者の足の背屈角度）との差が所定値以上であることであってもよいし、対象者の足の背屈角度を所定の計算式に代入することによって得られた値が所定の範囲内にあることであってもよい。
【００１５】
例えば、足の背屈角度の絶対値が小さいほど、歩行中の対象者の爪先の最高到達点が低くなるとともに、対象者が歩行中に転倒する可能性が高くなると考えられる。かかる発明（発明３）によれば、対象者が転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを、対象者の足の背屈角度を用いて容易に判別することが可能になる。
【００１６】
上記発明（発明１〜３）においては、前記判別手段は、取得した情報に基づいてもとめられた前記対象者の歩行率が所定の条件を満たす場合に、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別するのが好ましい（発明４）。
【００１７】
ここで、歩行率とは、例えば、単位時間（例えば１分間）における歩数であってもよい。また、所定の条件とは、例えば、対象者の歩行率が所定の閾値以下であることであってもよいし、対象者の歩行率と所定の歩行率（例えば健常者の歩行率）との差が所定値以上であることであってもよいし、対象者の歩行率を所定の計算式に代入することによって得られた値が所定の範囲内にあることであってもよい。
【００１８】
例えば、対象者の歩行率が小さいほど、対象者が歩行中に転倒する可能性が高くなると考えられる。かかる発明（発明４）によれば、対象者が転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを、対象者の歩行率を用いて容易に判別することが可能になる。
【００１９】
上記発明（発明１〜４）においては、前記提供手段は、前記所定の情報を、前記検出装置と無線通信可能な端末装置で提供するのが好ましい（発明５）。
【００２０】
かかる発明（発明５）によれば、例えば、端末装置を所持しているユーザは、対象者が歩行中に転倒する虞があることを、所定の情報が端末装置で提供されることによって容易に認識することができる。
【００２１】
第二に本発明は、対象者が歩行中に転倒するのをコンピュータを用いて予防する転倒予防方法であって、前記コンピュータは、前記対象者の足に装着された検出装置であって、加速度及び角速度の少なくとも一方を検出する検出装置が検出した加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報を取得するステップと、取得した情報に基づいて、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを判別するステップと、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別した場合に、前記所定の情報を提供するステップと、の各ステップを実行する、転倒予防方法を提供する（発明６）。
【００２２】
第三に本発明は、対象者が歩行中に転倒するのをコンピュータを用いて予防するためのプログラムであって、前記コンピュータに、前記対象者の足に装着された検出装置であって、加速度及び角速度の少なくとも一方を検出する検出装置が検出した加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報を取得する機能、取得した情報に基づいて、前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを判別する機能、及び前記対象者が転倒可能性のある歩行状態にあると判別した場合に、前記所定の情報を提供する機能、を実現させるためのプログラムを提供する（発明７）。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の転倒予防システム、転倒予防方法、プログラムによれば、対象者が歩行中に転倒するのを容易に予防することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る転倒予防システムの基本構成を概略的に示す図である。
【図２】端末装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る転倒予防システムで主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。
【図４】歩行データの構成例を示す図である。
【図５】（ａ）は歩行中の健常者の足の角速度及び角度の一例を示す図であり、（ｂ）は歩行中の下肢不自由者の足の角速度及び角度の一例を示す図である。
【図６】（ａ）は踵が接地している状態から爪先で地面を蹴り出したときの足の角速度の一例を示す図であり、（ｂ）は歩行中に爪先が最も高い位置に到達するときの足の角度の一例を示す図である。
【図７】一実施形態に係る転倒予防システムの主要な処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。ただし、この実施形態は例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２６】
（１）転倒予防システムの基本構成
図１は、本発明の一実施形態に係る転倒予防システムの基本構成を概略的に示す図である。図１に示すように、この転倒予防システムには、対象者Ａの足（下肢のうち踝以下の部分）の甲に装着された検出装置１０が検出した加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報を取得する端末装置２０が設けられており、端末装置２０は、取得した情報に基づいて、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを判別し、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別した場合に所定の情報を提供するようになっている。
【００２７】
検出装置１０は、対象者Ａの足に装着可能なウェアラブルデバイスであり、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信方式を用いて端末装置２０と無線通信を行うように構成されている。なお、ここでは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いて無線通信を行う場合を一例として説明しているが、通信方式は、この場合に限られない。例えば、無線ＬＡＮ（例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標））、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＵＷＢ、光無線通信（例えば赤外線）等の無線通信方式が用いられてもよいし、ＵＳＢ等の有線通信方式が用いられてもよい。
【００２８】
検出装置１０には、加速度センサ及び角速度センサの少なくとも一方が設けられており、検出装置１０は、対象者Ａの足の加速度及び角速度の少なくとも一方を検出するようになっている。検出装置１０は、加速度センサが設けられている場合に、例えば対象者Ａの足の幅方向（図中Ｘ方向）、対象者Ａの足の進行方向（図中Ｙ方向）及び対象者Ａの足の上下方向（図中Ｚ方向）の加速度を連続的又は断続的（例えば、所定間隔（例えば５０（ｍｓ））毎）に検出し、検出した加速度に関する情報を端末装置２０に送信する。また、検出装置１０は、角速度センサが設けられている場合に、少なくとも対象者Ａの足の幅方向（図中Ｘ方向）を軸とした回転方向の角速度を連続的又は断続的（例えば、所定間隔（例えば５０ｍｓ）毎）に検出し、検出した角速度に関する情報を端末装置２０に送信する。
【００２９】
加速度センサは、１軸加速度センサであってもよいし、２軸以上の複数軸加速度センサであってもよい。また、角速度センサは、１軸角速度センサであってもよいし、２軸以上の複数軸角速度センサであってもよい。なお、本実施形態では、３軸加速度センサ及び３軸角速度センサの各々が検出装置１０に設けられている場合を一例として説明する。この場合、検出装置１０は、３軸加速度及び３軸角速度を検出することが可能である。
【００３０】
端末装置２０は、例えば、携帯端末、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、パーソナルコンピュータ、双方向の通信機能を備えたテレビジョン受像機（いわゆる多機能型のスマートテレビも含む。）等のように、個々のユーザによって操作される端末装置であってよい。
【００３１】
（２）端末装置の構成
図２を参照して端末装置２０について説明する。図２は、端末装置２０の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、端末装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２４と、表示処理部２５と、表示部２６と、入力部２７と、通信インタフェース部２８とを備えており、各部間の制御信号又はデータ信号を伝送するためのバス２９が設けられている。
【００３２】
ＣＰＵ２１は、電源が端末装置２０に投入されると、ＲＯＭ２２又はＨＤＤ２４に記憶された各種のプログラムをＲＡＭ２３にロードして実行する。本実施形態では、ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２又はＨＤＤ２４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、後述する取得手段３１、判別手段３２及び提供手段３３（図３に示す）の各々の機能を実現する。
【００３３】
ＨＤＤ２４は不揮発性記憶装置であり、例えばＣＰＵ２１が実行するプログラムやＣＰＵ２１が参照するデータ等を記憶する。また、ＨＤＤ２４には、後述する歩行データ（図４に示す）が記憶されてもよい。
【００３４】
表示処理部２５は、ＣＰＵ２１から与えられる表示用データを、表示部２６に表示する。表示部２６は、例えば、マトリクス状に画素単位で配置された薄膜トランジスタを含むＬＣＤ（Liquid Cristal Display）モニタであり、表示用データに基づいて薄膜トランジスタを駆動することで、表示されるデータを表示画面に表示する。
【００３５】
端末装置２０が釦入力方式の通信端末である場合には、入力部２７は、ユーザの操作入力を受け入れるための方向指示釦及び決定釦等の複数の指示入力釦を含む釦群と、テンキー等の複数の指示入力釦を含む釦群とを備え、各釦の押下（操作）入力を認識してＣＰＵ２１へ出力するためのインタフェース回路を含む。
【００３６】
端末装置２０がタッチパネル入力方式の通信端末である場合には、入力部２７は、主として表示画面に指先又はペンで触れることによるタッチパネル方式の入力を受け付ける。タッチパネル入力方式は、静電容量方式等の公知の方式でよい。
【００３７】
通信インタフェース部２８は、上述した無線通信方式を用いて検出装置１０と通信を行うためのインタフェース回路を含む。
【００３８】
（３）転倒予防システムにおける各機能の概要
本実施形態の転倒予防システムで実現される機能について、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態の転倒予防システムで主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。図３の機能ブロック図では、取得手段３１、判別手段３２及び提供手段３３が本発明の主要な構成に対応している。
【００３９】
取得手段３１は、対象者Ａの足に装着された検出装置１０であって、加速度及び角速度の少なくとも一方を検出する検出装置１０が検出した加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報を取得する機能を備える。ここで、加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報とは、例えば、加速度及び角速度の少なくとも一方の値であってもよいし、加速度及び角速度の少なくとも一方の値を所定の計算式に代入することによって得られた値であってもよいし、加速度及び角速度の少なくとも一方の度合いを表す情報であってもよい。
【００４０】
取得手段３１の機能は、例えば以下のように実現される。端末装置２０のＣＰＵ２１は、検出装置１０から送信された情報を通信インタフェース部２８を介して受信（取得）するごとに、受信した情報を例えば図４に示す歩行データに記憶する。歩行データは、端末装置２０が検出装置１０から最初に電波を受信したときを起点とした経過時間と、対象者Ａの足の幅方向（図中Ｘ方向）を軸とした回転方向の角速度と、当該角速度に基づいて算出された回転方向の角度と、対象者Ａの足の幅方向（図中Ｘ方向）、対象者Ａの足の進行方向（図中Ｙ方向）及び対象者Ａの足の上下方向（図中Ｚ方向）の加速度の合成加速度と、が受信順に記述されているデータである。歩行データは、例えばＨＤＤ２４に記憶されている。なお、対象者Ａの足の回転方向の角度θｎ（ｒａｄ）は、角度の初期値を０ｒａｄ（ｒａｄ）、サンプル数をｎ＋１、ｎ個目のサンプルの回転方向の角速度をＧｎ（ｒａｄ／ｓ）、ｎ個のサンプルの間隔をｔ（ｍｓ）とすると、以下の式（１）によって得られる。
【数１】
2017221502.tif 000003
【００４１】
このようにして、端末装置２０のＣＰＵ２１は、検出装置１０が検出した加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報を取得することができる。
【００４２】
ここで、歩行中の対象者Ａの足の角速度及び角度の一例を図５に示す。図５（ａ）は歩行中の健常者の足の角速度及び角度の一例を示す図であり、（ｂ）は歩行中の下肢不自由者の足の角速度及び角度の一例を示す図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）における点Ａ，Ｂの詳細については後述する。
【００４３】
判別手段３２は、取得した情報に基づいて、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを判別する機能を備える。
【００４４】
ところで、地面を蹴り出すときの対象者Ａの足の力が弱くなるほど、対象者Ａの足が接地している状態から底屈状態に移るときの対象者Ａの足の角速度が小さくなるとともに、対象者Ａが歩行中に転倒する可能性が高くなると考えられる。そこで、判別手段３２は、取得した情報に基づいてもとめられた足の底屈状態における角速度が所定の条件を満たす場合に、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別してもよい。ここで、所定の条件とは、例えば、足の底屈状態における角速度が所定の閾値以下であることであってもよいし、対象者Ａの足の底屈状態における角速度と所定の角速度（例えば健常者の足の底屈状態における角速度）との差が所定値以上であることであってもよいし、対象者Ａの足の底屈状態における角速度を所定の計算式に代入することによって得られた値が所定の範囲内にあることであってもよい。この場合、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを、対象者Ａの足の底屈状態における角速度を用いて容易に判別することが可能になる。
【００４５】
判別手段３２の機能は、例えば以下のように実現される。なお、ここでは、所定の条件が、足の底屈状態における角速度が所定の閾値以下であること、である場合を一例として説明する。
【００４６】
端末装置２０のＣＰＵ２１は、取得手段３１の機能に基づいて対象者Ａの足の角速度を取得すると、歩行データにアクセスして、対象者Ａの足が接地している状態から底屈状態に移るときの対象者Ａの足の角速度を推定する。図６（ａ）を参照して、対象者Ａの足が接地している状態から底屈状態に移るときの対象者Ａの足の角速度について説明すると、足の回転方向の角速度Ｇは、対象者Ａの足が歩行中の最高到達点から接地するまでの間にマイナスのピーク値に達し、その後、図６（ａ）の右図に示すように、対象者Ａの足が地面を蹴り出すときにプラスのピーク値に達する。ここで、図５（ａ）〜（ｂ）を参照すると、角速度がマイナスのピーク値に達した後の最初のプラスのピーク値（図中の点Ａで示す）が、対象者Ａの足が接地している状態から底屈状態に移るときの対象者Ａの足の角速度と推定される。図５（ａ）に示す健常者の足の点Ａにおける角速度の平均値は約４．９（ｒａｄ／ｓ）であり、図５（ｂ）に示す下肢不自由者の足の点Ａにおける角速度の平均値は約２（ｒａｄ／ｓ）である。したがって、ＣＰＵ２１は、点Ａにおける角速度が所定の閾値（例えば２．５（ｒａｄ／ｓ））以下の場合に、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別してもよい。
【００４７】
また、例えば、足の背屈角度の絶対値が小さいほど、歩行中の対象者Ａの爪先の最高到達点が低くなるとともに、対象者Ａが歩行中に転倒する可能性が高くなると考えられる。そこで、判別手段３２は、取得した情報に基づいてもとめられた足の背屈角度が所定の条件を満たす場合に、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別してもよい。ここで、所定の条件とは、例えば、足の背屈角度の絶対値が所定の閾値以下であることであってもよいし、対象者Ａの足の背屈角度と所定の背屈角度（例えば健常者の足の背屈角度）との差が所定値以上であることであってもよいし、対象者Ａの足の背屈角度を所定の計算式に代入することによって得られた値が所定の範囲内にあることであってもよい。この場合、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを、対象者Ａの足の背屈角度を用いて容易に判別することが可能になる。
【００４８】
この場合における判別手段３２の機能は、例えば以下のように実現される。なお、ここでは、所定の条件が、足の背屈角度の絶対値が所定の閾値以下であること、である場合を一例として説明する。
【００４９】
端末装置２０のＣＰＵ２１は、取得手段３１の機能に基づいて対象者Ａの足の角速度を取得すると、歩行データにアクセスして、対象者Ａの足の爪先が最高到達点に達するときの対象者Ａの足の角度を推定する。図６（ｂ）を参照して、対象者Ａの足が接地している状態から最高到達点に達するときの対象者Ａの足の角度について説明すると、足の回転方向の角度は、図６（ｂ）の右図に示すように、対象者Ａの足が接地している状態から最高到達点に達するときに足の背屈角度が最大になる（つまり、足の角度がマイナスのピーク値（図６（ｂ）において−θで示す）に達する）。ここで、図５（ａ）〜（ｂ）を参照すると、足の角度のマイナスのピーク値（図中の点Ｂで示す）が、対象者Ａの足の爪先が最高到達点に達するときの対象者Ａの足の角度と推定される。図５（ａ）に示す健常者の足の点Ｂにおける角度の平均値は−０．３１（ｒａｄ）であり、図５（ｂ）に示す下肢不自由者の足の点Ｂにおける角度の平均値は−０．１３（ｒａｄ）である。したがって、ＣＰＵ２１は、点Ｂにおける角度の絶対値が所定の閾値（例えば０．１５（ｒａｄ））以下の場合に、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別してもよい。
【００５０】
なお、検出装置１０が対象者Ａの足の甲に設けられている場合には、足や靴の形状等が個人毎に異なることから、静止時の足の回転方向の角度θ０（ｒａｄ）は対象者Ａ毎に異なり得る。そこで、対象者Ａ毎の足の回転方向の角度の推定精度を向上させるために、静止時の足の回転方向の角度θ０（ｒａｄ）を対象者Ａ毎に設定してもよい。この場合、静止時の足の回転方向の角度θ０は、静止時の対象者Ａの足の上下方向（図中Ｚ方向）の加速度（重力加速度を含む）をＧｒａｖｉｔｙ（ｍ／ｓ２）とすると、以下の式（２）によって得られる。
【数２】
2017221502.tif 000004
【００５１】
さらに、例えば、対象者Ａの歩行率が小さいほど、対象者Ａが歩行中に転倒する可能性が高くなると考えられる。そこで、判別手段３２は、取得した情報に基づいてもとめられた対象者Ａの歩行率が所定の条件を満たす場合に、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別してもよい。ここで、所定の条件とは、例えば、対象者Ａの歩行率が所定の閾値以下であることであってもよいし、対象者Ａの歩行率と所定の歩行率（例えば健常者の歩行率）との差が所定値以上であることであってもよいし、対象者Ａの歩行率を所定の計算式に代入することによって得られた値が所定の範囲内にあることであってもよい。この場合、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを、対象者Ａの歩行率を用いて容易に判別することが可能になる。
【００５２】
この場合における判別手段３２の機能は、例えば以下のように実現される。なお、ここでは、所定の条件が、対象者Ａの歩行率が所定の閾値以下であること、である場合を一例として説明する。
【００５３】
端末装置２０のＣＰＵ２１は、取得手段３１の機能に基づいて対象者Ａの足の加速度を取得すると、歩行データにアクセスして、対象者Ａの足の幅方向（図中Ｘ方向）、対象者Ａの足の進行方向（図中Ｙ方向）及び対象者Ａの足の上下方向（図中Ｚ方向）の加速度の合成加速度に基づいて、対象者Ａの歩行開始タイミングｔｓｔａｒｔ（ｍｓ）をもとめる。ここで、対象者Ａの歩行開始タイミングｔｓｔａｒｔは、例えば、合成加速度が所定値（例えば１（ｍ／ｓ２））未満から当該所定値以上になったときの経過時間としてもとめられてもよい。次に、ＣＰＵ２１は、歩行開始タイミングｔｓｔａｒｔを用いて、対象者Ａの歩行率をもとめる。ここで、対象者Ａの歩行率Ｃａｄｅｎｃｅ（ｓｔｅｐｓ／ｍ）は、歩行開始からｎ歩目に歩行を開始したときのタイミングをｔｓｔａｒｔｎとすると、以下の式（３）によって得られる。
【数３】
2017221502.tif 000005
【００５４】
ＣＰＵ２１は、例えば対象者Ａの歩行率Ｃａｄｅｎｃｅが所定の閾値（例えば４（ｓｔｅｐｓ／ｍ））以下の場合に、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別してもよい。
【００５５】
なお、ＣＰＵ２１は、対象者Ａの足の底屈状態における角速度、対象者Ａの足の背屈角度及び対象者Ａの歩行率の全てにおいて対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別したときに、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別してもよい。また、ＣＰＵ２１は、対象者Ａの足の底屈状態における角速度、対象者Ａの足の背屈角度及び対象者Ａの歩行率のうち少なくとも１つにおいて対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別したときに、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別してもよい。
【００５６】
提供手段３３は、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別した場合に、所定の情報を提供する機能を備える。ここで、提供手段３３は、所定の情報を、検出装置１０と無線通信可能な端末装置２０で提供してもよい。これにより、例えば、端末装置２０を所持しているユーザは、対象者Ａが歩行中に転倒する虞があることを、所定の情報が端末装置２０で提供されることによって容易に認識することができる。
【００５７】
提供手段３３の機能は、例えば以下のように実現される。なお、ここでは、提供手段３３が、所定の情報を、検出装置１０と無線通信可能な端末装置２０で提供する場合を一例として説明する。
【００５８】
端末装置２０のＣＰＵ２１は、判別手段３２の機能に基づいて、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別した場合に、例えば対象者Ａが転倒する虞があることを通知するための通知するためのメッセージデータを表示部２６に表示させるために、当該メッセージデータを表示処理部２５に送信してもよい。また、ＣＰＵ２１は、例えば対象者Ａが転倒する虞があることを通知するための音声データを、例えばブザーやスピーカ等の音声出力部（図示省略）から出力させてもよい。ここで、メッセージ情報及び音声データは、本発明の「所定の情報」の一例である。なお、提供手段３３の機能によって提供される情報は、例えば画像データで構成されてもよい。
【００５９】
（４）本実施形態の転倒予防システムの主要な処理のフロー
次に、本実施形態の転倒予防システムにより行われる主要な処理のフローの一例について、図７のフローチャートを参照して説明する。
【００６０】
先ず、端末装置２０のＣＰＵ２１は、検出装置１０が検出した加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報を取得する（ステップＳ１００）。具体的に説明すると、ＣＰＵ２１は、検出装置１０から送信された情報を通信インタフェース部２８を介して受信すると、受信した情報を例えば歩行データに記憶する。
【００６１】
次に、ＣＰＵ２１は、取得した情報に基づいて、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあるか否かを判別する（ステップＳ１０２）。ここで、ＣＰＵ２１は、取得した情報に基づいてもとめられた足の底屈状態における角速度が所定の条件を満たす場合に、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別してもよい。また、ＣＰＵ２１は、取得した情報に基づいてもとめられた足の背屈角度が所定の条件を満たす場合に、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別してもよい。さらに、ＣＰＵ２１は、取得した情報に基づいてもとめられた対象者Ａの歩行率が所定の条件を満たす場合に、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別してもよい。
【００６２】
ＣＰＵ２１は、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別した場合に（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、所定の情報を提供する（ステップＳ１０６）。ＣＰＵ２１は、例えば対象者Ａが転倒する虞があることを通知するための通知するためのメッセージデータを表示部２６に表示させるために、当該メッセージデータを表示処理部２５に送信してもよい。また、ＣＰＵ２１は、例えば対象者Ａが転倒する虞があることを通知するための音声データを、例えばブザーやスピーカ等の音声出力部（図示省略）から出力させてもよい。
【００６３】
ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０６の処理を行うと、ステップＳ１００の処理に移行してもよい。また、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０４において、対象者Ａが転倒する可能性が無いと判別した場合に（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１００の処理に移行してもよい。
【００６４】
上述したように、本実施形態の転倒予防システム、転倒予防方法、プログラムによれば、対象者Ａの足に装着された検出装置１０が検出した加速度及び角速度の少なくとも一方に関する情報に基づいて、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあるか否かが判別され、対象者Ａが転倒可能性のある歩行状態にあると判別された場合に所定の情報が提供されるので、例えば、所定の情報が提供されたときに指導者が対象者Ａに対して歩行のアドバイス等を行うことによって、対象者Ａが歩行中に転倒するのを予防することができる。この場合、例えば対象者Ａの歩行経路上に圧力センサを設ける等の大掛かりな構成を不要にすることができるので、対象者Ａの歩行中の転倒を容易に予防することができる。
【００６５】
なお、本発明のプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。このプログラムを記録した記憶媒体は、図２に示された端末装置２０のＲＯＭ２２又はＨＤＤ２４であってもよい。また、例えばＣＤ−ＲＯＭドライブ等のプログラム読取装置に挿入されることで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等であってもよい。さらに、記憶媒体は、磁気テープ、カセットテープ、フレキシブルディスク、ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等であってもよいし、半導体メモリであってもよい。
【００６６】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００６７】
上記実施形態では、検出装置１０が対象者Ａの足の甲に設けられている場合を一例として説明したが、この場合に限られない。例えば、検出装置１０は、対象者Ａの足の側面に設けられてもよいし、対象者Ａの足の裏面に設けられてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、検出装置１０が加速度及び角速度の各々を検出する場合を一例として説明したが、この場合に限られない。例えば、検出装置１０は、加速度及び角速度の何れか一方を検出してもよい。
【００６９】
さらに、上記実施形態では、所定の情報が端末装置２０の表示部２６に表示される場合を一例として説明したが、この場合に限られない。例えば、所定の情報が検出装置１０で提供されてもよい。これにより、対象者Ａは、所定の情報が検出装置１０で提供されたときに、自身が歩行中に転倒する可能性があることを認識することができる。
【００７０】
さらにまた、上述した実施形態では、端末装置２０によって、取得手段３１、判別手段３２及び提供手段３３の各機能を実現する構成としたが、この構成に限られない。これらの全ての手段を検出装置１０によって実現する構成としてもよいし、少なくとも一部の手段を検出装置１０によって実現する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
上述したような本発明の転倒予防システム、転倒予防方法、プログラムは、対象者Ａが歩行中に転倒するのを容易に予防することができ、例えば医療サービスや福祉サービス等に好適に利用することができるので、その産業上の利用可能性は極めて大きい。
【符号の説明】
【００７２】
１０…検出装置
２０…端末装置
３１…取得手段
３２…判別手段
３３…提供手段
Ａ…対象者
【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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