(57)【要約】  歩行状態の変化に柔軟に対応しながら、歩行測定の高効率化と低消費電力化を実現するために、ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信するセンサデータ受信部と、省電力モードにおいて重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替え、判別モードにおいて進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替える歩行状態判別部と、判別モードにおいて進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いてピーク値の変化傾向を検出する変化傾向検出部と、変化傾向検出部による検出結果に基づいて第２閾値を変更する閾値変更部と、歩行計測モードにおいてセンサデータを送信する送信部と、を備える判定装置とする。
2020230282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信するセンサデータ受信手段と、
省電力モードにおいて前記重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替え、前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替える歩行状態判別手段と、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を検出する変化傾向検出手段と、
前記変化傾向検出手段による検出結果に基づいて前記第２閾値を変更する閾値変更手段と、
前記歩行計測モードにおいて前記センサデータを送信する送信手段と、を備える判定装置。
【請求項２】
前記変化傾向検出手段は、
前記ユーザの踵接地に対応する前記ピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を検出する請求項１に記載の判定装置。
【請求項３】
前記変化傾向検出手段は、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度のピーク値のログデータが記憶されるログ記憶手段と、
前記ログ記憶手段に記憶された前記ピーク値のログデータを読み出すログ読出手段と、
前記ピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を判定する変化傾向判定手段と、を含む請求項１または２に記載の判定装置。
【請求項４】
前記変化傾向検出手段は、
前記ピーク値のログデータを線形回帰することによって得られる回帰直線の傾きが正の場合は前記ピーク値の変化傾向が上昇であると判定し、前記回帰直線の傾きが負の場合は前記ピーク値の変化傾向が下降であると判定し、
前記閾値変更手段は、
前記ピーク値の変化傾向が上昇であると判定された場合は前記第２閾値の絶対値を大きくし、前記ピーク値の変化傾向が下降であると判定された場合は前記第２閾値の絶対値を小さくする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の判定装置。
【請求項５】
前記変化傾向検出手段は、
前記ピーク値の変化傾向が不変であると判定される前記回帰直線の傾きの範囲に関する判定基準が記憶される判定基準記憶手段を含み、
前記回帰直線の傾きが前記判定基準の範囲内である場合は、前記ピーク値の変化傾向が不変であると判定し、
前記閾値変更手段は、
前記ピーク値の変化傾向が不変であると判定された場合には、前記第２閾値を変更しない請求項４に記載の判定装置。
【請求項６】
前記ピーク値の変化傾向に関する学習モデルが記憶される学習モデル記憶手段を備え、
前記変化傾向検出手段は、
前記ピーク値のログデータを前記学習モデルに当てはめて前記ピーク値の変化傾向を検出する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の判定装置。
【請求項７】
前記閾値変更手段は、
前記重力方向の加速度に設定される前記第１閾値と、前記進行方向の加速度に設定される前記第２閾値とが記憶される閾値記憶手段と、
前記変化傾向検出手段による判定結果に基づいて前記閾値記憶手段に記憶された前記第２閾値を設定する閾値設定手段と、を含む請求項１乃至６のいずれか一項に記載の判定装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の判定装置と、
前記ユーザの履物に配置され、前記歩行状態判別手段によって切り替えられる動作モードに応じて前記センサデータを生成し、生成した前記センサデータを前記判定装置に送信するデータ取得装置と、を備える歩行計測システム。
【請求項９】
前記送信手段から送信される前記センサデータを受信し、受信した前記センサデータを用いて前記ユーザの歩行を計測する歩行計測装置を備える請求項８に記載の歩行計測システム。
【請求項１０】
前記歩行計測装置に接続され、前記歩行計測装置から受信する情報を出力する出力装置をさらに備え、
前記判定装置は、
前記変化傾向検出手段による判定結果に応じた通知情報を生成する通知情報生成手段を有し、
前記送信手段は、
前記通知情報生成手段によって生成された前記通知情報を前記歩行計測装置に送信し、
前記歩行計測装置は、
前記送信手段から送信された前記通知情報を受信し、受信した前記通知情報を前記出力装置に送信し、
前記出力装置は、
前記歩行計測装置から送信された前記通知情報を受信し、受信した前記通知情報を出力する請求項９に記載の歩行計測システム。
【請求項１１】
ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信し、
省電力モードにおいて前記重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替え、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替え、
前記歩行計測モードにおいて前記センサデータを送信し、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を検出し、
前記ピーク値の変化傾向に基づいて前記第２閾値を変更する判定方法。
【請求項１２】
ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信する処理と、
省電力モードにおいて前記重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替える処理と、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替える処理と、
前記歩行計測モードにおいて前記センサデータを送信する処理と、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を検出する処理と、
前記ピーク値の変化傾向に基づいて前記第２閾値を変更する処理と、をコンピュータに実行させるプログラムが記録されたプログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行状態を判定する判定装置、判定方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
体調管理を行うヘルスケアへの関心の高まりから、体に取り付けられたセンサによって取得されたセンサデータを用いて歩行計測する技術が開発されている。歩行計測を長時間安定して行うためには、センサデータを取得するセンサや、そのセンサデータを用いて歩行の判定や計測を行う装置の省電力化が求められる。【０００３】
特許文献１には、角速度センサから出力される角速度信号と、加速度センサから出力される加速度信号との少なくともいずれか一方に基づいて使用者の行動様態を判定する電子機器について開示されている。特許文献１の電子機器は、角速度信号、または角速度信号と加速度信号との両方に基づいて使用者が歩行を開始したと判定した場合、角速度センサへの供給電力を低減する。すなわち、特許文献１の電子機器は、使用者が歩行を開始すると角速度センサを省電力モードへと移行して消費電力を低減し、使用者が歩行を停止した場合に角速度センサを省電力モードから通常モードへと自動的に移行する。【０００４】
特許文献２には、操作対象物を無線により操作する携帯端末装置について開示されている。特許文献２の装置は、時間情報と閾値とを対応付けたテーブルを予め記憶する。特許文献２の装置は、時間情報を取得すると、テーブルを参照し、その時間情報に応付けられている閾値を選択する。そして、特許文献２の装置は、選択した閾値と、携帯端末装置を操作するユーザの歩数との比較結果に基づいて省電力モードを解除するか否かを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１２２９０３号
【特許文献２】特開２０１４−１６８１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の手法では、モードの移行の判定基準として、加速度や角速度などに予め設定された閾値を用いる。そのため、特許文献１の手法では、疲労度などに応じて変化する使用者の歩行状態に合わせて柔軟に、例えば適切なタイミングで、モード切り替えが行われない場合がある。【０００７】
特許文献２の手法では、時間情報に対応付けて二つの閾値（高低）を歩数に対して記憶しておき、現在の時間情報に対応する閾値と歩数との比較結果に基づいて省電力モードに移行または解除する。特許文献２の手法では、操作対象物に対する操作を意図していない可能性が高い場合に省電力モードを解除し難くすることによって省電力を図る。特許文献２の手法では、二つの閾値（高低）が固定値であるため、使用者の歩行状態が変動する場合に、省電力モードが解除されにくくなる場合がある。【０００８】
本発明の目的は、上述した課題を解決し、歩行状態の変化に柔軟に対応しながら、歩行測定の高効率化と低消費電力化を実現する判定装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様の判定装置は、ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信するセンサデータ受信部と、省電力モードにおいて重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替え、判別モードにおいて進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替える歩行状態判別部と、判別モードにおいて進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いてピーク値の変化傾向を検出する変化傾向検出部と、変化傾向検出部による検出結果に基づいて第２閾値を変更する閾値変更部と、歩行計測モードにおいてセンサデータを送信する送信部と、を備える。【００１０】
本発明の一態様の判定方法においては、ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信し、省電力モードにおいて重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替え、判別モードにおいて進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替え、歩行計測モードにおいてセンサデータを送信し、判別モードにおいて進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いてピーク値の変化傾向を検出し、ピーク値の変化傾向に基づいて第２閾値を変更する。【００１１】
本発明の一態様のプログラムは、ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信する処理と、省電力モードにおいて重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替える処理と、判別モードにおいて進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替える処理と、歩行計測モードにおいてセンサデータを送信する処理と、判別モードにおいて進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いてピーク値の変化傾向を検出する処理と、ピーク値の変化傾向に基づいて第２閾値を変更する処理と、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、歩行状態の変化に柔軟に対応しながら、歩行測定の高効率化と低消費電力化を実現する判定装置等を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る歩行計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る歩行判定装置の配置例を示す概念図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るデータ取得装置が取得するセンサデータの座標系について説明するための概念図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る歩行計測装置が計測する歩行周期について説明するための概念図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る判定装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る判定装置が取得する進行方向の加速度の時間変化に関する波形の一例を示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るデータ取得装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る判定装置によるモード切り替えにおける動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る判定装置の変化傾向判定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る判定装置の構成の一例を示す概念図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る判定装置が歩行状態を判別する際に用いる歩数カウントと進行方向の加速度の極値との関係の一例を示すグラフである。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る判定装置が歩行状態を判別する際に用いる歩数カウントと進行方向の加速度との関係の別の一例を示すグラフである。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る判定装置の変化傾向判定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る判定装置の構成の一例を示す概念図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る判定装置が歩行状態を判別する際に用いる歩数カウントと進行方向の加速度との関係の一例を示すグラフである。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る判定装置の変化傾向判定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る判定装置の構成の一例を示す概念図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態に係る判定装置の変化傾向判定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第５の実施形態に係る判定装置の構成の一例を示す概念図である。
【図２０】本発明の第５の実施形態に係る歩行計測装置が実装された携帯端末の表示部に歩行状態に応じた通知情報を表示させる一例を示す概念図である。
【図２１】本発明の第５の実施形態に係る歩行計測装置が実装された携帯端末の表示部に歩行状態に応じた通知情報を表示させる別の一例を示す概念図である。
【図２２】本発明の第５の実施形態に係る判定装置の変化傾向判定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の各実施形態に係る歩行計測システムを実現するためのハードウェア構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。また、図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。
【００１５】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る歩行計測システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の歩行計測システムは、靴などの履物に配置された加速度センサおよび角速度センサによって取得されるセンサデータを用いて姿勢角を算出し、姿勢角の時系列データに基づいて歩行を計測する。例えば、本実施形態の歩行計測システムは、靴の中敷き（インソールとも呼ぶ）に配置されたＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）によって取得された加速度データおよび角速度データを用いて姿勢角を算出することによって歩行計測を行う。本実施形態の歩行計測システムは、加速度センサによって取得される加速度データを用いてセンサデータを用いて動作モードを切り替える。
【００１６】
（構成）
図１は、本実施形態の歩行計測システム１の構成の一例を示すブロック図である。歩行計測システム１は、データ取得装置１１、判定装置１２、および歩行計測装置１３を備える。データ取得装置１１と判定装置１２は、歩行判定装置１０を構成する。データ取得装置１１と判定装置１２とは、有線で接続されてもよいし、無線で接続されてもよい。また、判定装置１２と歩行計測装置１３とは、有線で接続されてもよいし、無線で接続されてもよい。なお、判定装置１２の判定結果や、歩行計測装置１３の計測結果を表示する表示装置（図示しない）を歩行計測装置１３に接続してもよい。
【００１７】
図２は、歩行判定装置１０を靴１５０の中に配置する一例を示す概念図である。図２の例では、歩行判定装置１０は、足の土踏まずの裏側に当たる位置に配置される。なお、歩行判定装置１０を設置する位置は、靴１５０の中や表面であれば、足の土踏まずの裏側以外の位置であってもよい。例えば、歩行判定装置１０は、靴１５０の中に挿入されるインソールに配置されてもよい。また、歩行判定装置１０は、歩行状態を判定できさえすれば、靴以外の履物や靴下などに配置されてもよい。
【００１８】
図２の例では、歩行計測装置１３は、ユーザが携帯するスマートフォンやタブレットなどの携帯端末１００に構成される。歩行計測装置１３は、携帯端末１００にインストールされるアプリケーションであってもよいし、専用の回路であってもよい。また、歩行計測装置１３は、再構成可能なＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）に構成される論理回路であってもよい。例えば、判定装置１２の判定結果や、歩行計測装置１３の計測結果は、携帯端末１００の表示部（図示しない）に表示させる。
【００１９】
図１のように、データ取得装置１１は、判定装置１２に接続される。データ取得装置１１は、加速度センサと角速度センサを少なくとも含む。データ取得装置１１は、加速度センサおよび角速度センサによって取得されたデータをデジタルデータ（センサデータとも呼ぶ）に変換し、変換後のセンサデータを判定装置１２に送信する。なお、判定装置１２を介さずに、データ取得装置１１と歩行計測装置１３とを直接接続するように構成してもよい。
【００２０】
図３は、データ取得装置１１によって取得されるセンサデータの座標系について説明するための概念図である。図３の例では、歩行者の横方向がＸ方向（右向きが正）、歩行者の進行方向がＹ方向（前向きが正）、重力方向がＺ方向（鉛直上向きが正）に設定される。以下においては、特に断りが無い限り、歩行者の横方向、進行方向、重力方向のそれぞれは、図３のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を示す。
【００２１】
データ取得装置１１は、例えば、加速度センサと角速度センサを含む慣性計測装置によって実現される。慣性計測装置の一例として、ＩＭＵが挙げられる。ＩＭＵは、３軸の加速度センサと３軸の角速度センサを含む。また、慣性計測装置の一例として、ＶＧ（Vertical Gyro）が挙げられる。ＶＧは、ＩＭＵと同様の構成であり、ストラップダウンという手法によって重力方向を基準としてロール角とピッチ角を出力できる。また、慣性計測装置の一例として、ＡＨＲＳ（Attitude Heading Reference System）が挙げられる。ＡＨＲＳは、ＶＧに電子コンパスを追加した構成を有する。ＡＨＲＳは、ロール角およびピッチ角に加えて、ヨー角を出力できる。また、慣性計測装置の一例として、ＧＰＳ／ＩＮＳ（Global Positioning System/Inertial Navigation System）が挙げられる。ＧＰＳ／ＩＮＳは、ＡＨＲＳにＧＰＳを追加した構成を有する。ＧＰＳ／ＩＮＳは、姿勢角（ロール角、ピッチ角、ヨー角）に加えて、３次元空間における位置を計算できるため、高精度で位置を推定できる。
【００２２】
加速度データを用いる場合、ピッチ軸とロール軸の各々の軸方向に掛かる加速度の大きさから姿勢角を計算できる。また、角速度データを用いる場合、ピッチ軸、ロール軸、およびヨー軸の各々を中心軸とする角速度の値を積分することによって、それらの軸周りの姿勢角を計算できる。ところで、加速度データには色々な方向に変化する高周波数のノイズが入り、角速度データには常に同じ方向への低周波数ノイズが入る。そのため、加速度データにローパスフィルタをかけて高周波成分を除去し、角速度データにハイパスフィルタをかけて低周波成分を除去してそれらの出力を合せれば、ノイズが乗りやすい足部からのセンサデータの精度を向上できる。また、加速度データおよび角速度データの各々に相補フィルタをかけて重み付き平均を取れば、センサデータの精度を向上できる。
【００２３】
図１のように、判定装置１２は、データ取得装置１１と歩行計測装置１３とに接続される。判定装置１２は、データ取得装置１１からセンサデータを取得する。例えば、判定装置１２は、マイクロコンピュータによって実現される。
【００２４】
判定装置１２は、データ取得装置１１からのセンサデータに含まれる加速度データの値に応じて、歩行計測システム１の動作モードを切り替える。歩行計測システム１は、省電力モードと判別モードと歩行計測モードとを含む少なくとも三つの動作モードで動作する。例えば、低消費電力化のために、判別モードや歩行計測モードと比べて、省電力モードではデータの取得頻度や判別頻度を小さくする。
【００２５】
省電力モードは、データ取得装置１１が低速動作で少なくとも加速度データを含むセンサデータを生成し、判定装置１２が重力方向（Ｚ方向）の加速度を用いて歩行状態を判定するモードである。省電力モードでの低速動作とは、判別モードおよび計測モードでセンサデータが生成される場合の生成処理速度より低速でセンサデータを生成することを意味する。判別モードは、データ取得装置１１が高速動作で少なくとも加速度データを含むセンサデータを生成し、判定装置１２が進行方向（Ｙ方向）の加速度を用いて歩行状態を判定するモードである。歩行計測モードは、データ取得装置１１が高速動作で加速度データおよび角速度データを含むセンサデータを生成し、判定装置１２による判定結果に基づいて歩行計測装置１３が歩行計測を行うモードである。なお、判別モードと歩行計測モードとが並行して動作するように構成してもよい。また、省電力モードでは、歩行計測装置１３を低消費電力の待機状態に設定するように構成してもよい。また、判定結果は、歩行状態を表すまたは識別する情報であればよい。
【００２６】
判定装置１２は、二つの閾値（第１閾値および第２閾値）を用いて、動作モードを切り替える。第１閾値は、省電力モードから判別モードに動作モードを切り替えるために、重力方向（Ｚ方向）の加速度に設定される閾値である。第２閾値は、省電力モードから判別モードに切り替わった後、進行方向（Ｙ方向）の加速度に設定される閾値である。
【００２７】
省電力モードにおいて、重力方向（Ｚ方向）の加速度が第１閾値を超えると、判定装置１２は、省電力モードから判別モードに切り替える。判定装置１２は、省電力モードから判別モードに切り替えると、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データのピーク値のログを記憶する。
【００２８】
判別モードにおいて、判定装置１２は、進行方向（Ｙ方向）の加速度を用いて歩行状態を判別する。判定装置１２は、一定条件下において、進行方向（Ｙ方向）の加速度が第２閾値を超えた場合、歩行が開始されたと判定する。判定装置１２は、歩行が開始されたと判定すると、判別モードから歩行計測モードに切り替えて、加速度データおよび角速度データを含むセンサデータを歩行計測装置１３に送信する。
【００２９】
また、判別モードにおいて、進行方向（Ｙ方向）の加速度のログが所定の歩数（例えば１０歩分）だけ溜まると、判定装置１２は、所定の歩数分の進行方向（Ｙ方向）の加速度のログを読み出す。判定装置１２は、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データの波形（歩行波形とも呼ぶ）を用いて歩行状態の変化傾向を判定する。例えば、判定装置１２は、歩行波形の極大値や極小値などの極値（ピーク値とも呼ぶ）の変化に基づいて歩行状態の変化傾向を判定する。判定装置１２は、歩行状態の変化傾向の判定結果に応じて第２閾値を再設定する。例えば、変化傾向判定部１３３は、直近に計測された歩行波形から１０歩分のピークを抽出し、抽出されたピーク値の変化傾向を検出し、検出された変化傾向に基づいて第２閾値を再設定する。
【００３０】
歩行計測装置１３は、判定装置１２を介して、データ取得装置１１からセンサデータを受信する。判定装置１２からセンサデータを受信した歩行計測装置１３は、そのセンサデータをトリガーとして歩行計測を開始する。なお、センサデータを用いて歩行計測を実行しさえすれば、歩行計測装置１３の構成や動作については特に限定を加えない。また、判定装置１２が歩行計測モードに移行した際に出力されるトリガ信号に応じて、歩行計測装置１３がデータ取得装置１１からセンサ信号を直接受信するように構成してもよい。
【００３１】
例えば、歩行計測装置１３は、受信したセンサデータを用いて姿勢角を計算する。本実施形態において、姿勢角とは、水平面（地面）に対する足裏面の角度のことである。歩行計測装置１３は、姿勢角の時系列データを生成する。歩行計測装置１３は、一般的な歩行周期や、ユーザに固有の歩行周期に合わせて設定された所定のタイミングや所定の時間間隔で姿勢角の時系列データを生成する。歩行計測装置１３は、姿勢角の時系列データを用いて歩行計測を実行する。歩行計測装置１３は、歩行相の分析や、歩幅、歩行速度、センサの高さなどの計測結果を表示装置（図示しない）や他のシステムに出力する。
【００３２】
図４は、歩行計測装置１３が計測する歩行周期について説明するための概念図である。図４の横軸は、片足の一歩行周期を１００パーセントとして正規化された時間（正規化時間とも呼ぶ）である。一般に、片足の一歩行周期は、足の裏側の少なくとも一部が地面に接している立脚相と、足の裏側が地面から離れている遊脚相とに大別される。図４の例では、一歩行周期において、立脚相が約６０パーセント、遊脚相が約４０パーセントを占める。図４の例では、一歩行周期において、初期接地（１）、対側足指接地（２）、踵挙上（３）、対側初期接地（４）、足指接地（５）、両足部近接（６）、脛骨垂直（７）といった事象が現れる。歩行計測システム１は、これらの事象に起因するパターンを姿勢角の時間変化から検出し、検出したパターンに基づいて歩行計測を行う。
【００３３】
例えば、歩行計測装置１３は、スマートフォンや携帯電話、タブレット、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯端末にインストールされたソフトウェア（アプリケーション）や、回路によって実現される。また、例えば、歩行計測装置１３は、研究のデータ解析等に用いられる場合は、据え置き型のコンピュータやサーバなどの情報処理装置にインストールされたソフトウェアや、回路によって実現されてもよい。
【００３４】
以上が、歩行計測システム１の構成についての説明である。なお、図１の歩行計測システム１の構成は一例であって、本実施形態の歩行計測システム１の構成をそのままの形態に限定するものではない。
【００３５】
〔判定装置〕
次に、判定装置１２の構成について図面を参照しながら説明する。図５は、判定装置１２の構成の一例を示すブロック図である。図５のように、判定装置１２は、センサデータ受信部１２１、歩行状態判別部１２２、変化傾向検出部１２３、閾値変更部１２５、および送信部１２９を有する。図５の変化傾向検出部１２３は、一例として、ログ記憶部１３１、ログ読出部１３２、および変化傾向判定部１３３を含む。図５の閾値変更部１２５は、一例として、閾値記憶部１５１および閾値設定部１５２を含む。例えば、判定装置１２の各構成要素は、専用回路を有するマイクロコンピュータによって実現されてもよいし、マイクロコンピュータに実装されたソフトウェアによって実現されてもよい。また、判定装置１２の各構成要素は、再構成可能なＦＰＧＡに構成される論理回路によって実現されてもよい。
【００３６】
センサデータ受信部１２１は、データ取得装置１１、歩行状態判別部１２２、およびログ記憶部１３１に接続される。なお、図５には図示していないが、センサデータ受信部１２１とログ読出部１３２を信号線（図示しない）で接続してもよい。センサデータ受信部１２１は、データ取得装置１１からセンサデータを受信する。センサデータ受信部１２１は、受信したセンサデータを歩行状態判別部１２２に出力する。また、センサデータ受信部１２１は、受信したセンサデータをログ記憶部１３１に記憶させる。例えば、センサデータ受信部１２１は、ログデータの蓄積を開始したことを示す信号を、信号線（図示しない）を介してログ読出部１３２に送信する。
【００３７】
歩行状態判別部１２２は、センサデータ受信部１２１、閾値記憶部１５１、および送信部１２９に接続される。歩行状態判別部１２２は、センサデータ受信部１２１からセンサデータを取得する。歩行状態判別部１２２は、センサデータを取得すると、閾値記憶部１５１に記憶された二つの閾値（第１閾値および第２閾値）のうちいずれかを用いて歩行状態を判別する。歩行状態判別部１２２は、歩行状態の判別結果に応じて動作モードを切り替える。
【００３８】
歩行状態判別部１２２は、省電力モードにおいて、重力方向（Ｚ方向）の加速度が第１閾値を超えると、省電力モードから判別モードに切り替える。歩行状態判別部１２２は、判別モードに切り替えた後、センサデータに含まれる進行方向（Ｙ方向）の加速度を用いて歩行状態を判別する。
【００３９】
歩行状態判別部１２２は、一定条件下において、進行方向（Ｙ方向）の加速度が第２閾値を超えた場合、歩行が開始されたと判定する。例えば、歩行状態判別部１２２は、所定期間において、進行方向（Ｙ方向）の加速度が第２閾値を超えた場合、歩行が開始されたものと判定する。また、例えば、歩行状態判別部１２２は、所定期間において、進行方向（Ｙ方向）の加速度が第２閾値を規定回数以上超えた場合、安定歩行が開始されたものと判定する。例えば、一般的な歩行における数歩程度の経過時間（５秒程度）が判別時間に設定される。経過時間が５秒に設定され、３〜５歩程度の歩数が計測されれば安定歩行であると判定するのであれば、規定回数は３回程度に設定されればよい。なお、判別時間や規定回数は、実際の計測値に基づいた初期設定値に設定されてもよいし、ユーザごとに個別に設定されてもよい。
【００４０】
歩行状態判別部１２２は、歩行が開始されたと判定すると、判別モードから歩行計測モードに切り替えて、加速度データおよび角速度データを含むセンサデータを、送信部１２９を介して歩行計測装置１３に送信する。また、歩行状態判別部１２２は、安定歩行が開始されたと判定すると、判別モードから歩行計測モードに切り替えて、加速度データおよび角速度データを含むセンサデータを、送信部１２９を介して歩行計測装置１３に送信する。
【００４１】
例えば、歩行状態判別部１２２は、省電力モードから判別モード、判別モードから省電力モード、省電力モードから判別モード、・・・、判別モードから省電力モード、といったシーケンスでモード切り替えを行う。例えば、歩行状態判別部１２２は、進行方向（Ｙ方向）の加速度が第２閾値を下回った場合に省電力モードに切り替えてもよいし、所定の時間が経過した段階で省電力モードに切り替えてもよい。
【００４２】
変化傾向検出部１２３は、判別モードにおいて進行方向（Ｙ方向）の加速度のピーク値のログデータを用いてピーク値の変化傾向を検出する。図５の例では、変化傾向検出部１２３は、ログ記憶部１３１、ログ読出部１３２、および変化傾向判定部１３３を含む。
【００４３】
ログ記憶部１３１は、センサデータ受信部１２１およびログ読出部１３２に接続される。ログ記憶部１３１には、センサデータ受信部１２１によって出力されたセンサデータのログデータが記憶される。また、ログ記憶部１３１は、ログ読出部１３２によってアクセスされ、自身に記憶されたセンサデータのログデータが読み出される。
【００４４】
ログ読出部１３２は、ログ記憶部１３１および変化傾向判定部１３３に接続される。ログ読出部１３２は、ログ記憶部１３１を参照し、センサデータのログデータを読み出す。例えば、ログ読出部１３２は、予め決まったタイミングでログ記憶部１３１にアクセスし、ログ記憶部１３１に記憶されたログデータが所定量溜まった段階でログデータを読み出す。また、例えば、ログ読出部１３２は、ログデータの蓄積が開始されたことを示す信号を、信号線（図示しない）を介してセンサデータ受信部１２１から受信し、ログデータの蓄積が開始されてから所定の時間が経過した段階でログ記憶部１３１からログデータを読み出す。ただし、ログ読出部１３２がログ記憶部１３１からログデータを読み出すタイミングは、上述の手法に限定されず、任意に調整できる。
【００４５】
例えば、ログ読出部１３２は、所定歩数分のセンサデータのログデータをログ記憶部１３１から読み出す。また、ログ読出部１３２は、センサデータのログデータがログ記憶部１３１に記憶されてから予め設定された時間が経過したタイミングでログデータを読み出してもよい。ログ読出部１３２は、読み出したログデータを変化傾向判定部１３３に出力する。
【００４６】
変化傾向判定部１３３は、ログ読出部１３２および閾値設定部１５２に接続される。変化傾向判定部１３３は、ログデータをログ読出部１３２から取得する。変化傾向判定部１３３は、センサデータのログデータを用いて、歩行波形の変化傾向を判定する。変化傾向判定部１３３は、歩行波形の変化傾向の判定結果を閾値設定部１５２に出力する。
【００４７】
例えば、変化傾向判定部１３３は、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データの波形（歩行波形）の極値（ピーク値とも呼ぶ）の変化傾向を判定する。例えば、変化傾向判定部１３３は、歩行波形のピーク値の変化から、上昇や下降、不変などといった変化傾向を検出する。例えば、変化傾向判定部１３３は、坂道や階段の上り下りやなどに起因する特徴的なパターンをピーク値の変化から検出するように構成してもよい。
【００４８】
例えば、変化傾向判定部１３３は、ログ記憶部１３１に記憶された１０歩分のピーク値のログを用いて、ピーク値の変化傾向（上昇や下降）を判定する。変化傾向判定部１３３は、ピーク値が上昇傾向を示す場合、閾値の絶対値を大きくする。一方、変化傾向判定部１３３は、ピーク値が下降傾向を示す場合、閾値の絶対値を小さくする。
【００４９】
図６は、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データの波形（歩行波形）の一例である。図６には、安定歩行時の波形（歩行波形）を実線で示す。また、図６には、比較として、着席時に足振りした際の波形（足振波形とも呼ぶ）を破線で示している。図６のように、第２閾値の絶対値は、足振波形の極小値のうち最小値の絶対値よりも大きく、歩行波形の極小値のうち最大値の絶対値よりも小さい値に設定される。図６の例では、変化傾向判定部１３３は、前述した図４の初期接地（１）における踵の接地（以下、踵接地と呼ぶ）に起因するピーク値の変化傾向を判定する。図６において、踵接地に起因するピーク値は、円で囲んだ範囲内の極小値である。
【００５０】
例えば、変化傾向判定部１３３は、所定の回帰モデルを用いて所定の歩数分のピーク値を回帰分析する。一例として、変化傾向判定部１３３は、一次関数を用いて所定の歩数分のピーク値を線形回帰し、ピーク値の変化傾向を判定する。一例として、変化傾向判定部１３３は、二次関数や三次関数などの関数を用いて所定の歩数分のピーク値を回帰分析し、ピーク値の変化傾向を判定する。また、一例として、変化傾向判定部１３３は、分数関数や無理関数、対数関数、指数関数、三角関数、逆三角関数、双曲線関数などの関数を用いて所定の歩数分のピーク値を回帰分析し、ピーク値の変化傾向を判定してもよい。
【００５１】
閾値変更部１２５は、変化傾向検出部１２３による検出結果に基づいて第２閾値を変更する。図５の例では、閾値変更部１２５は、閾値記憶部１５１および閾値設定部１５２を含む。
【００５２】
閾値記憶部１５１には、歩行状態判別部１２２による歩行状態の判別に用いられる二つの閾値（第１閾値および第２閾値）が記憶される。二つの閾値のうち第１閾値は、省電力モードから判別モードに切り替える際に用いられる重力方向（Ｚ方向）の加速度に設定された閾値である。二つの閾値のうち第２閾値は、省電力モードから判別モードに切り替えた後に用いられる進行方向（Ｙ方向）の加速度に設定された閾値である。第２閾値は、閾値設定部１５２によって再設定される。
【００５３】
閾値設定部１５２は、変化傾向判定部１３３および閾値記憶部１５１に接続される。閾値設定部１５２は、変化傾向判定部１３３による判定結果に応じて、進行方向（Ｙ方向）の加速度に関する第２閾値を再設定する。
【００５４】
一般に、歩行者の進行方向の加速度は、路面や歩行者の状態に応じて変化する。路面の状態は、コンクリートやカーペット、芝生の上などで異なる。歩行者の状態は、疲労度などに応じて変化する。また、足底や踵の減り具合などの靴の状態も、歩行者の進行方向の加速度に影響を及ぼす。進行方向の加速度に基づいて歩行状態を判定する場合、判定に用いられる閾値が一定であると、起動しなかったり、誤起動したりすることがある。そのため、閾値設定部１５２は、路面や歩行者の状態に応じて変化する歩行者の進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データ（歩行波形）のピーク値の変化傾向に基づいて第２閾値を再設定する。
【００５５】
送信部１２９は、歩行状態判別部１２２および歩行計測装置１３に接続される。送信部１２９は、歩行状態判別部１２２から判別結果とセンサデータを取得する。送信部１２９は、取得した判別結果とセンサデータを歩行計測装置１３に送信する。例えば、安定歩行であるとの判別結果が送信部１２９から歩行計測装置１３に送信されると、歩行計測装置１３による歩行計測が開始される。また、歩行停止であるとの判別結果が送信部１２９から歩行計測装置１３に送信されると、歩行計測装置１３による歩行計測は停止される。なお、安定歩行であるとの判別結果を送信部１２９から歩行計測装置１３に送信し、その判別結果に応じて歩行計測装置１３がデータ取得装置から直接センサデータを受信するように構成してもよい。また、判別結果を送信せずに、センサデータをトリガーとして、歩行計測装置１３が歩行計測を開始するように構成してもよい。
【００５６】
以上が、判定装置１２の構成についての説明である。なお、図５の判定装置１２の構成は一例であって、本実施形態の判定装置１２の構成をそのままの形態に限定するものではない。
【００５７】
〔データ取得装置〕
次に、歩行計測システム１が備えるデータ取得装置１１について図面を参照しながら説明する。図７は、データ取得装置１１の構成の一例を示すブロック図である。データ取得装置１１は、加速度センサ１１１、角速度センサ１１２、信号処理部１１３、およびデータ送信部１１４を有する。加速度センサ１１１および角速度センサ１１２は、センサ１１０を構成する。例えば、データ取得装置１１はＩＭＵによって実現される。
【００５８】
加速度センサ１１１は、３軸方向の加速度を計測するセンサである。加速度センサ１１１が計測する３軸方向の加速度は、例えば、加速度センサ１１１は、横方向（Ｘ方向）、進行方向（Ｙ方向）、重力方向（Ｚ方向）に設定された３軸方向の加速度を計測する。加速度センサ１１１は、計測した加速度を信号処理部１１３に出力する。
【００５９】
角速度センサ１１２は、角速度を計測するセンサである。角速度センサ１１２は、計測した角速度を信号処理部１１３に出力する。
【００６０】
信号処理部１１３は、加速度センサ１１１および角速度センサ１１２のそれぞれから、加速度および角速度のそれぞれを取得する。信号処理部１１３は、取得した、加速度および角速度をデジタルデータに変換し、変換後のデジタルデータ（センサデータ）をデータ送信部１１４に出力する。センサデータには、アナログデータの加速度をデジタルデータに変換した加速度データと、アナログデータの角速度をデジタルデータに変換した角速度データとが少なくとも含まれる。なお、センサデータには、加速度および角速度の生データの取得時間が含まれてもよい。また、信号処理部は、取得した加速度や角速度の生データに対して、実装誤差や温度補正、直線性補正などの補正を行ったセンサデータを出力するように構成してもよい。
【００６１】
データ送信部１１４は、信号処理部１１３からセンサデータを取得する。データ送信部１１４は、取得したセンサデータを判定装置１２に送信する。データ送信部１１４は、ケーブルや導線などの有線を介してセンサデータを判定装置１２に送信してもよいし、無線通信を介してセンサデータを判定装置１２に送信してもよい。例えば、データ送信部１１４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉＦｉ（登録商標）などの規格に即した無線通信機能（図示しない）を介して、センサデータを判定装置１２に送信するように構成できる。なお、データ送信部１１４から歩行計測装置１３へセンサデータを直接送信する場合、有線通信や無線通信によって、データ送信部１１４から歩行計測装置１３にセンサデータを送信するように構成すればよい。
【００６２】
以上が、データ取得装置１１の構成の一例についての説明である。なお、図７の構成は一例であって、本実施形態の歩行計測システム１が備えるデータ取得装置１１の構成をそのままの形態に限定するものではない。
【００６３】
（動作）
次に、本実施形態の歩行計測システム１の動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、動作モードの切り替え処理（モード切り替え処理：図８）と、歩行傾向の判定処理（歩行傾向判定処理：図９）とについて説明する。
【００６４】
〔モード切り替え〕
図８は、ユーザの動作に応じて、省電力モードから判別モード、さらに歩行計測モードに動作モードを切り替えるモード切り替え処理について説明するためのフローチャートである。図８のフローチャートに沿った説明においては、判定装置１２を動作の主体として説明する。
【００６５】
図８において、まず、判定装置１２は、省電力モードで加速度を計測する（ステップＳ１１１）。
【００６６】
次に、判定装置１２は、重力方向（Ｚ方向）の加速度と第１閾値との関係に応じて動作モードを切り替える（ステップＳ１１２）。例えば、ステップＳ１１２の処理は、所定の時刻になったタイミングや、所定時間が経過したタイミングなどといった一定条件下で行われる。
【００６７】
重力方向（Ｚ方向）の加速度が第１閾値を超えると（ステップＳ１１２でＹｅｓ）、判定装置１２は、省電力モードから判別モードに切り替えて加速度を計測する（ステップＳ１１３）。省電力モードから判別モードに切り替わると、データ取得装置１１による加速度の計測速度が低速から高速に切り替わる。また、省電力モードから判別モードに切り替わった際に、データ取得装置１１による加速度の計測頻度が低頻度から高頻度に切り替わるように構成してもよい。一方、重力方向（Ｚ方向）の加速度が第１閾値を超えなかった場合（ステップＳ１１２でＹｅｓ）、ステップＳ１１２を繰り返す。
【００６８】
ステップＳ１１３の次に、判定装置１２は、進行方向（Ｙ方向）の加速度と第２閾値との関係に応じて動作モードを切り替える（ステップＳ１１４）。例えば、ステップＳ１１４の処理は、所定の時刻になったタイミングや、所定時間が経過したタイミングなどといった一定条件下で行われる。
【００６９】
判別モードで加速度を計測している際に、進行方向（Ｙ方向）の加速度が第２閾値を超えた場合（ステップＳ１１４でＹｅｓ）、判定装置１２は、判別モードから歩行計測モードに切り替える（ステップＳ１１５）。歩行計測モードに切り替える際に、判定装置１２は、安定歩行であるという判別結果と、センサデータとを歩行計測装置に送信する。歩行計測モードに切り替えた後、判定装置１２は、センサデータを継続的に歩行計測装置に送信する。一方、判別モードで加速度を計測している際に、進行方向（Ｙ方向）の加速度が第２閾値を超えなかった場合（ステップＳ１１４でＮｏ）はステップＳ１１７に進む。
【００７０】
ステップＳ１１５の次に、判定装置１２は、変化傾向判定処理（図９）を実行する（ステップＳ１１６）。変化傾向判定処理において、判定装置１２は、歩行波形からピーク値の変化傾向を検出し、検出した変化傾向に基づいて第２閾値を再設定する。
【００７１】
そして、処理を継続する場合（ステップＳ１１７でＹｅｓ）、ステップＳ１１３に戻る。一方、処理を継続しない場合（ステップＳ１１７でＮｏ）、図８のフローチャートに沿った処理は終了である。
【００７２】
以上が、ユーザの動作に応じて、動作モードを切り替えるモード切り替えについての説明である。なお、図８のフローチャートは一例であって、本実施形態の判定装置１２による動作モードの切り替えをそのままの手順に限定するものではない。
【００７３】
〔変化傾向判定処理〕
図９は、動作モードが歩行計測モードに切り替わった際に実行される変化傾向判定処理について説明するためのフローチャートである。図９のフローチャートに沿った説明においては、判定装置１２を動作の主体として説明する。
【００７４】
図９において、まず、判定装置１２は、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データ（歩行波形）の極値（ピーク値）のログを記憶する（ステップＳ１２１）。例えば、判定装置１２には、ピーク値の変化傾向を判定するために用いる分（例えば１０歩）のログが少なくとも記憶される。
【００７５】
次に、判定装置１２は、ピーク値の変化傾向を判定するために用いるログを読み出す（ステップＳ１２２）。
【００７６】
ここで、判定装置１２は、ピーク値の変化傾向を判定する（ステップＳ１２３）。変化傾向が検出された場合（ステップＳ１２３でＹｅｓ）、判定装置１２は、ピーク値の変化傾向に基づいて第２閾値を再設定する（ステップＳ１２４）。一方、ピーク値の変化傾向が検出されなかった場合（ステップＳ１２３でＮｏ）、第２閾値を再設定せずに図９のフローチャートに沿った処理は終了である。
【００７７】
以上が、本実施形態の判定装置１２による変化傾向判定処理についての説明である。なお、図９のフローチャートに沿った処理は一例であって、判定装置１２による変化傾向判定処理をそのままの手順に限定するものではない。
【００７８】
以上のように、本実施形態の判定装置は、センサデータ受信部、歩行状態判別部、変化傾向検出部、閾値変更部、および送信部を備える。センサデータ受信部は、ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信する。歩行状態判別部は、省電力モードにおいて重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替え、判別モードにおいて進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替える。変化傾向検出部は、判別モードにおいて進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いてピーク値の変化傾向を検出する。閾値変更部は、変化傾向検出部による検出結果に基づいて第２閾値を変更する。送信部は、歩行計測モードにおいてセンサデータを送信する。
【００７９】
本実施形態の一態様において、変化傾向判定部は、ユーザの踵接地に対応するピーク値のログデータを用いてピーク値の変化傾向を判定する。
【００８０】
本実施形態の一態様において、変化傾向検出部は、ログ記憶部、ログ読出部、および変化傾向判定部を含む。ログ記憶部には、判別モードにおいて進行方向の加速度のピーク値のログデータが記憶される。ログ読出部は、ログ記憶部に記憶されたピーク値のログデータを読み出す。変化傾向判定部は、ピーク値のログデータを用いてピーク値の変化傾向を判定する。
【００８１】
本実施形態の一態様において、閾値変更部は、閾値記憶部および閾値設定部を含む。閾値記憶部には、重力方向の加速度に設定される第１閾値と、進行方向の加速度に設定される第２閾値とが記憶される。閾値設定部は、変化傾向検出部による判定結果に基づいて閾値記憶部に記憶された第２閾値を設定する。
【００８２】
また、本実施形態の歩行計測システムは、データ取得装置、判定装置、および歩行計測装置を備える。データ取得装置は、ユーザの履物に配置され、歩行状態判別部によって切り替えられる動作モードに応じてセンサデータを生成し、生成したセンサデータを判定装置に送信する。また、歩行計測装置は、データ取得装置から送信されるセンサデータを受信し、受信したセンサデータを用いてユーザの歩行を計測する。
【００８３】
本実施形態の判定装置は、進行方向の加速度のピーク値の変化傾向の判定結果に基づいて、進行方向の加速度に設定される第２閾値を柔軟に変更できる。そのため、本実施形態の判定装置によれば、歩行状態の変化に柔軟に対応しながら、歩行測定の高効率化と低消費電力化を実現できる。
【００８４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る歩行計測システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の歩行計測システムは、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データの波形（歩行波形）の極値（ピーク値とも呼ぶ）を線形回帰することによってピーク値の変化傾向を判定して第２閾値を変更する。
【００８５】
図１０は、本実施形態の歩行計測システムの構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の歩行計測システムは、データ取得装置２１、判定装置２２、および歩行計測装置２３を備える。判定装置２２は、センサデータ受信部２２１、歩行状態判別部２２２、変化傾向検出部２２３、閾値変更部２２５、および送信部２２９を有する。図１０の変化傾向検出部２２３は、一例として、ログ記憶部２３１、ログ読出部２３２、および変化傾向判定部２３３を含む。図１０の閾値変更部２２５は、一例として、閾値記憶部２５１および閾値設定部２５２を含む。なお、本実施形態の歩行計測システムは、変化傾向判定部２３３の動作以外は、第１の実施形態の歩行計測システム１と同様である。そのため、以下においては、第１の実施形態の歩行計測システム１との相違点について主に説明する。
【００８６】
変化傾向判定部２３３は、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データの波形（歩行波形）の極値（ピーク値とも呼ぶ）を線形回帰することで得られた線形回帰直線の傾きを用いてピーク値の変化傾向を判定する。例えば、変化傾向判定部２３３は、ログ記憶部２３１に記憶された１０歩分のピーク値のログを用いて、ピーク値の変化傾向（上昇や下降）を判定する。
【００８７】
図１１および図１２は、変化傾向判定部２３３が歩行状態を判別する際に用いる歩数カウントと、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データ（歩数波形）の極値（ピーク値）の絶対値との関係の一例を示すグラフである。図１１および図１２は、１０歩分の歩数カウントに対して、ピーク値をプロットしたグラフである。図１１は、ピーク値の変化傾向が上昇を示す例である。図１２は、ピーク値の変化傾向が下降を示す例である。図１１および図１２には、歩数カウントとピーク値との線形回帰直線を実線で示す。ただし、図１１および図１２に示す回帰直線は、歩数カウントに対するピーク値のプロットを正確に線形回帰したものではない。
【００８８】
線形回帰直線の傾きａが正の場合、変化傾向判定部２３３は、変化傾向が上昇であることを閾値設定部２５２に通知する。一方、ピーク値の変化傾向が下降を示す場合、変化傾向判定部２３３は、変化傾向が下降であることを閾値設定部２５２に通知する。いずれの場合においても、変化傾向判定部２３３は、線形回帰直線の傾きａを閾値設定部２５２に出力する。
【００８９】
例えば、変化傾向判定部２３３は、所定の歩数分のピーク値を線形回帰することによって得られた直線の傾きａ（加速度/歩数）でピーク値の変化傾向を判定する。傾きａが正の場合、変化傾向判定部２３３は、変化傾向が上昇であると判定して傾きａを閾値設定部２５２に送信する。一方、傾きａが負の場合、変化傾向判定部２３３は、変化傾向が下降であると判定して傾きａを閾値設定部２５２に送信する。なお、傾きａが０の場合、変化傾向判定部２３３は、変化傾向がないことを閾値設定部２５２に送信してもよいし、何も通知しなくてもよい。また、変化傾向判定部２３３は、二次関数や三次関数などの多項式関数、分数関数、無理関数、対数関数、指数関数、三角関数、逆三角関数、双曲線関数などの関数を用いて所定の歩数分のピーク値を回帰してもよい。
【００９０】
閾値設定部２５２は、ピーク値の変化傾向が上昇であるか下降であるかの通知を受信する。変化傾向が上昇であるとの通知を受けると、閾値設定部２５２は、第２閾値の絶対値を大きくする。一方、変化傾向が下降であるとの通知を受けると、閾値設定部２５２は、第２閾値の絶対値を小さくする。
【００９１】
例えば、所定の歩数分のピーク値を線形回帰することによって得られた直線の傾きａ（加速度/歩数）を用いる場合、閾値設定部２５２は、回帰直線の傾きａを変化傾向判定部２３３から受信し、以下の式１を用いて第２閾値を再設定する。ただし、式１においては、変更前の閾値をＢ0、変更後の閾値をＢ1と表記する。また、例えば、閾値設定部３５２は、傾きａに重みをかけることによって第２閾値の増減を調整してもよい。
Ｂ1＝Ｂ0＋ａ・・・（１）
以上が、本実施形態の歩行計測システムの構成についての説明である。なお、図１０の構成は一例であって、本実施形態の歩行計測システムの構成をそのままの形態に限定するものではない。
【００９２】
（動作）
次に、本実施形態の歩行計測システムの動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、動作モードの切り替え処理については第１の実施形態と同様であるので省略し、歩行傾向の判定処理（歩行傾向判定処理：図１３）について説明する。
【００９３】
〔変化傾向判定処理〕
図１３は、動作モードが歩行計測モードに切り替わった際に実行される変化傾向判定処理について説明するためのフローチャートである。図１３のフローチャートに沿った説明においては、判定装置２２を動作の主体として説明する。
【００９４】
図１３において、まず、判定装置２２は、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データ（歩行波形）の極値（ピーク値）のログを記憶する（ステップＳ２２１）。例えば、判定装置２２には、ピーク値の変化傾向を判定するために用いる分（例えば１０歩）のログが少なくとも記憶される。
【００９５】
次に、判定装置２２は、ピーク値の変化傾向を判定するために用いるログを読み出す（ステップＳ２２２）。
【００９６】
ここで、判定装置２２は、ピーク値の変化傾向があるか否か判定する（ステップＳ２２３）。ピーク値の変化傾向が検出された場合（ステップＳ２２３でＹｅｓ）、判定装置２２は、その変化傾向が上昇であるか否かを判定する（ステップＳ２２４）。一方、変化傾向が検出されなかった場合（ステップＳ２２３でＮｏ）、図１３のフローチャートに沿った処理は終了である。
【００９７】
ピーク値の変化傾向が上昇の場合（ステップＳ２２４でＹｅｓ）、判定装置２２は、第２閾値の絶対値を大きくする（ステップＳ２２５）。一方、ピーク値の変化傾向が下降の場合（ステップＳ２２４でＮｏ）、判定装置２２は、第２閾値の絶対値を小さくする（ステップＳ２２６）。ステップＳ２２５およびステップＳ２２６において図１３のフローチャートに沿った処理は終了である。
【００９８】
以上が、本実施形態の判定装置２２による変化傾向判定処理についての説明である。なお、図１３のフローチャートに沿った処理は一例であって、判定装置２２による変化傾向判定処理をそのままの手順に限定するものではない。
【００９９】
以上のように、変化傾向検出部は、ピーク値のログデータを線形回帰することによって得られる回帰直線の傾きが正の場合はピーク値の変化傾向が上昇であると判定し、回帰直線の傾きが負の場合はピーク値の変化傾向が下降であると判定する。閾値変更部は、ピーク値の変化傾向が上昇であると判定された場合は第２閾値の絶対値を大きくし、ピーク値の変化傾向が下降であると判定された場合は第２閾値の絶対値を小さくする。
【０１００】
本実施形態の判定装置は、回帰直線の傾きの正負に応じて、ピーク値の変化傾向を判定する。そのため、本実施形態の判定装置によれば、ピーク値の変化傾向を明確な判定基準で判定できる。
【０１０１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る歩行計測システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の歩行計測システムは、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データの波形（歩行波形）の極値（ピーク値とも呼ぶ）を線形回帰することによってピーク値の変化傾向を判定して第２閾値を変更する。本実施形態の歩行計測システムは、ピーク値の変化傾向が不変判定範囲内であれば、不変であると判定し、閾値を変更しない点で第２の実施形態とは異なる。
【０１０２】
図１４は、本実施形態の歩行計測システムの構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の歩行計測システムは、データ取得装置３１、判定装置３２、および歩行計測装置３３を備える。判定装置３２は、センサデータ受信部３２１、歩行状態判別部３２２、変化傾向検出部３２３、閾値変更部３２５、および送信部３２９を有する。図１４の変化傾向検出部３２３は、一例として、ログ記憶部３３１、ログ読出部３３２、変化傾向判定部３３３、および判定基準記憶部３３５を含む。図１４の閾値変更部３２５は、一例として、閾値記憶部３５１および閾値設定部３５２を含む。なお、本実施形態の歩行計測システムは、判定基準記憶部３３５を有し、判定基準記憶部３３５に記憶された判定基準に基づいて変化傾向判定部３３３がピーク値の変化傾向を判定する以外は、第２の実施形態の歩行計測システムと同様である。そのため、以下においては、第２の実施形態の歩行計測システムとの相違点について主に説明する。
【０１０３】
判定基準記憶部３３５には、歩行波形のピーク値を線形回帰した際に得られる直線（以下、回帰直線とも呼ぶ）の傾きが不変であると判定される不変判定範囲が記憶される。例えば、判定基準記憶部３３５には、回帰直線の傾きが不変であると判定される下限傾きｄと上限傾きｕが記憶される。なお、ｄおよびｕは実数であり、ｕはｄよりも大きい。
【０１０４】
変化傾向判定部３３３は、ログ読出部３３２からピーク値のログを受信すると、判定基準記憶部３３５に記憶された不変判定範囲を参照してピーク値の変化傾向を判定する。回帰直線の傾きａが不変判定範囲内（ｄ＜ａ＜ｕ）の場合、変化傾向判定部３３３は、ピーク値の変化傾向が不変であると判定する。そして、変化傾向判定部３３３は、回帰直線の傾きａが上限傾きｕを上回る場合（ｕ＜ａ）はピーク値の変化傾向が上昇であると判定し、回帰直線の傾きａが下限傾きｄを下回る場合（ａ＜ｄ）はピーク値の変化傾向が下降であると判定する。なお、回帰直線の傾きａが不変判定範囲の境界値に一致する場合（ａ＝ｕまたはａ＝ｄ）、予め設定された判定基準に基づいて、ピーク値の変化傾向は、不変であると判定されてもよいし、変化があると判定されてもよい。
【０１０５】
図１５は、変化傾向判定部３３３が歩行状態を判別する際に用いる歩数カウントと、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データ（歩数波形）の極値（ピーク値）の絶対値との関係の一例を示すグラフである。図１５は、１０歩分の歩数カウントに対して、ピーク値をプロットしたグラフである。図１５には、歩数カウントとピーク値との線形回帰直線を実線で示す。また、図１５には、線形回帰直線の傾きａが不変であると判定される下限傾きｄの直線（二点鎖線）と、上限傾きｕの直線（一点鎖線）とを示す。ただし、図１５に示す回帰直線は、歩数カウントに対するピーク値のプロットを正確に線形回帰したものではない。
【０１０６】
図１５の例では、線形回帰直線の傾きａが不変判定範囲内（ｄ＜ａ＜ｕ）であるため、変化傾向判定部３３３は、ピーク値の変化傾向を不変であると判定する。ピーク値の変化傾向が不変である場合、変化傾向判定部３３３は、ピーク値が不変であるとの通知を送信してもよいし、送信しなくてもよい。このとき、第２閾値は再設定されない。
【０１０７】
また、線形回帰直線の傾きａが上限傾きｕを上回る場合（ｕ＜ａ）、変化傾向判定部３３３は、変化傾向が上昇であることを閾値設定部３５２に通知する。一方、線形回帰直線の傾きａが下限傾きｄを下回る場合（ａ＜ｄ）、変化傾向判定部３３３は、変化傾向が下降であることを閾値設定部３５２に通知する。いずれの場合においても、変化傾向判定部３３３は、線形回帰直線の傾きａを閾値設定部３５２に出力し、傾きａの値に応じて第２閾値を変更するように構成してもよい。
【０１０８】
閾値設定部３５２は、ピーク値の変化傾向が上昇であるか下降であるかの通知を変化傾向判定部３３３から受信する。例えば、閾値設定部３５２は、変化傾向が上昇であるか下降であるかの通知として回帰直線の傾きａ（加速度/歩数）を変化傾向判定部３３３から受信する。変化傾向が上昇であるとの通知を受けると、閾値設定部３５２は、受信した通知に応じて第２閾値の絶対値を大きくする。一方、変化傾向が下降であるとの通知を受けると、閾値設定部３５２は、受信した通知に応じて第２閾値の絶対値を小さくする。閾値設定部３５２は、再設定した第２閾値を閾値記憶部３５１に記憶させる。
【０１０９】
例えば、所定の歩数分のピーク値を線形回帰することによって得られた直線の傾きａ（加速度/歩数）を用いる場合、閾値設定部３５２は、回帰直線の傾きａを変化傾向判定部３３３から受信し、上述の式１を用いて第２閾値を再設定する。また、例えば、閾値設定部３５２は、傾きａに重みをかけることによって第２閾値の増減を調整してもよい。
【０１１０】
以上が、本実施形態の歩行計測システムの構成についての説明である。なお、図１４の構成は一例であって、本実施形態の歩行計測システムの構成をそのままの形態に限定するものではない。
【０１１１】
（動作）
次に、本実施形態の歩行計測システムの動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、動作モードの切り替え処理については第１の実施形態と同様であるので省略し、歩行傾向の判定処理（歩行傾向判定処理：図１６）について説明する。
【０１１２】
〔変化傾向判定処理〕
図１６は、動作モードが歩行計測モードに切り替わった際に実行される変化傾向判定処理について説明するためのフローチャートである。図１６のフローチャートに沿った説明においては、判定装置３２を動作の主体として説明する。
【０１１３】
図１６において、まず、判定装置３２は、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データ（歩行波形）の極値（ピーク値）のログを記憶する（ステップＳ３２１）。例えば、判定装置３２には、ピーク値の変化傾向を判定するために用いる分（例えば１０歩）のログが少なくとも記憶される。
【０１１４】
次に、判定装置３２は、ピーク値の変化傾向を判定するために用いるログを読み出す（ステップＳ３２２）。
【０１１５】
ここで、判定装置３２は、ピーク値の変化傾向があるか否か判定する（ステップＳ３２３）。変化傾向が検出された場合（ステップＳ３２３でＹｅｓ）、判定装置３２は、歩数カウントとピーク値とを線形回帰し、回帰直線の傾きが不変判定範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ３２４）。一方、変化傾向が検出されなかった場合（ステップＳ３２３でＮｏ）、図１６のフローチャートに沿った処理は終了である。
【０１１６】
回帰直線の傾きが不変判定範囲内である場合（ステップＳ３２４でＹｅｓ）、図１６のフローチャートに沿った処理は終了である。一方。回帰直線の傾きが不変判定範囲外である場合（ステップＳ３２４でＮｏ）、判定装置３２は、ピーク値の変化傾向が上昇であるか否かを判定する（ステップＳ３２５）。
【０１１７】
ピーク値の変化傾向が上昇の場合（ステップＳ３２５でＹｅｓ）、判定装置３２は、第２閾値の絶対値を大きくする（ステップＳ３２６）。一方、ピーク値の変化傾向が下降の場合（ステップＳ３２５でＮｏ）、判定装置３２は、第２閾値の絶対値を小さくする（ステップＳ３２７）。ステップＳ３２６およびステップＳ３２７において図１６のフローチャートに沿った処理は終了である。
【０１１８】
以上が、本実施形態の判定装置３２による変化傾向判定処理についての説明である。なお、図１６のフローチャートに沿った処理は一例であって、判定装置３２による変化傾向判定処理をそのままの手順に限定するものではない。
【０１１９】
以上のように、本実施形態の判定装置は、ピーク値の変化傾向が不変であると判定される回帰直線の傾きの範囲に関する判定基準が記憶される判定基準記憶部を備える。変化傾向検出部は、回帰直線の傾きが判定基準の範囲内である場合は、ピーク値の変化傾向が不変であると判定する。閾値変更部は、ピーク値の変化傾向が不変であると判定された場合には、第２閾値を変更しない。
【０１２０】
本実施形態の判定装置は、ピーク値の変化傾向が不変であると判定された場合には、第２閾値を変更しない。そのため、本実施形態の判定装置によれば、動作モードを切り替えるほどのピーク値の変化傾向が見られなかった場合に第２閾値の変更を省略できる。
【０１２１】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る歩行計測システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の歩行計測システムは、学習モデルを用いて、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データの波形（歩行波形）の極値（ピーク値とも呼ぶ）の変化傾向を判定する。本実施形態の歩行計測システムは、学習モデルを用いてピーク値の変化傾向を判定する点で第１の実施形態とは異なる。
【０１２２】
図１７は、本実施形態の歩行計測システムの構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の歩行計測システムは、データ取得装置４１、判定装置４２、および歩行計測装置４３を備える。判定装置４２は、センサデータ受信部４２１、歩行状態判別部４２２、変化傾向検出部４２３、閾値変更部４２５、および送信部４２９を有する。図１７の変化傾向検出部４２３は、一例として、ログ記憶部４３１、ログ読出部４３２、変化傾向判定部４３３、および学習モデル記憶部４２７を含む。図１７の閾値変更部４２５は、一例として、閾値記憶部４５１および閾値設定部４５２を含む。なお、本実施形態の歩行計測システムは、学習モデル記憶部４２７を有し、学習モデル記憶部４２７に記憶された学習モデルに基づいて変化傾向判定部４３３がピーク値の変化傾向を判定する以外は、第１の実施形態の歩行計測システムと同様である。そのため、以下においては、第１の実施形態の歩行計測システムとの相違点について主に説明する。
【０１２３】
学習モデル記憶部４２７には、歩行波形のピーク値のパターンに基づいて、ピーク値の変化傾向を判定するための学習モデルが記憶される。学習モデル記憶部４２７に記憶される学習モデルは、予め与えられたモデルであってもよいし、機械学習によって学習されたモデルであってもよい。学習モデル記憶部４２７に記憶される学習モデルについては、特に限定を加えない。
【０１２４】
変化傾向判定部４３３は、ログ読出部４３２からピーク値のログを受信すると、学習モデル記憶部４２７に記憶された学習モデルを用いてピーク値の変化傾向を判定する。変化傾向判定部４３３は、学習モデルを用いて判定したピーク値の変化傾向を閾値設定部４５２に送信する。
【０１２５】
閾値設定部４５２は、ピーク値の変化傾向が上昇であるか下降であるかの通知を変化傾向判定部４３３から受信する。変化傾向が上昇であるとの通知を受けると、閾値設定部４５２は、受信した通知に応じて第２閾値の絶対値を大きくする。一方、変化傾向が下降であるとの通知を受けると、閾値設定部４５２は、受信した通知に応じて第２閾値の絶対値を小さくする。閾値設定部４５２は、再設定した第２閾値を閾値記憶部４５１に記憶させる。
【０１２６】
以上が、本実施形態の歩行計測システムの構成についての説明である。なお、図１７の構成は一例であって、本実施形態の歩行計測システムの構成をそのままの形態に限定するものではない。
【０１２７】
（動作）
次に、本実施形態の歩行計測システムの動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、動作モードの切り替え処理については第１の実施形態と同様であるので省略し、歩行傾向の判定処理（歩行傾向判定処理：図１８）について説明する。
【０１２８】
〔変化傾向判定処理〕
図１８は、動作モードが歩行計測モードに切り替わった際に実行される変化傾向判定処理について説明するためのフローチャートである。図１８のフローチャートに沿った説明においては、判定装置４２を動作の主体として説明する。
【０１２９】
図１８において、まず、判定装置４２は、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データ（歩行波形）の極値（ピーク値）のログを記憶する（ステップＳ４２１）。例えば、判定装置４２には、ピーク値の変化傾向を判定するために用いる分（例えば１０歩）のログが少なくとも記憶される。
【０１３０】
次に、判定装置４２は、ピーク値の変化傾向を判定するために用いるログを読み出す（ステップＳ４２２）。
【０１３１】
次に、判定装置４２は、読み出したログを学習モデルに入力する（ステップＳ４２３）。
【０１３２】
ここで、判定装置４２は、ピーク値の変化傾向があるか否か判定する（ステップＳ４２４）。ピーク値の変化傾向が検出された場合（ステップＳ４２４でＹｅｓ）、判定装置４２は、検出された変化傾向に応じて第２閾値を再設定し（ステップＳ４２５）、図１８のフローチャートに沿った処理は終了である。一方、変化傾向が検出されなかった場合（ステップＳ４２４でＮｏ）、図１８のフローチャートに沿った処理は終了である。
【０１３３】
以上が、本実施形態の判定装置４２による変化傾向判定処理についての説明である。なお、図１８のフローチャートに沿った処理は一例であって、判定装置４２による変化傾向判定処理をそのままの手順に限定するものではない。
【０１３４】
以上のように、本実施形態の判定装置は、ピーク値の変化傾向に関する学習モデルが記憶される学習モデル記憶部を備える。変化傾向検出部は、ピーク値のログデータを学習モデルに当てはめてピーク値の変化傾向を検出する。
【０１３５】
本実施形態の判定装置は、学習モデルを用いることによって、ピーク値の上昇や下降のみならず、ピーク値の変化に見られる特徴パターンに応じて変化傾向を判定する。そのため、本実施形態によれば、第１の実施形態と比較して、歩行状態の変化により柔軟に対応しながら、歩行測定の高効率化と低消費電力化を実現できる。
【０１３６】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係る歩行計測システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の歩行計測システムは、学習モデルを用いて、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データの波形（歩行波形）の極値（ピーク値とも呼ぶ）の変化傾向の判定結果をユーザに通知する点で第１の実施形態とは異なる。
【０１３７】
図１９は、本実施形態の歩行計測システムの構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の歩行計測システムは、データ取得装置５１、判定装置５２、歩行計測装置５３、および出力装置５５を備える。判定装置５２は、センサデータ受信部５２１、歩行状態判別部５２２、変化傾向検出部５２３、閾値変更部５２５、通知情報生成部５２８、および送信部５２９を有する。図１９の変化傾向検出部５２３は、一例として、ログ記憶部５３１、ログ読出部５３２、および変化傾向判定部５３３を含む。図１７の閾値変更部５２５は、一例として、閾値記憶部５５１および閾値設定部５５２を含む。なお、本実施形態の歩行計測システムは、変化傾向判定部５３３による判定結果に関する通知情報を通知情報生成部５２８が生成し、その通知情報を出力装置５５から出力する点以外は、第１の実施形態の歩行計測システムと同様である。そのため、以下においては、第１の実施形態の歩行計測システムとの相違点について主に説明する。
【０１３８】
通知情報生成部５２８は、変化傾向判定部５３３による判定結果を取得する。通知情報生成部５２８は、取得した判定結果を用いて通知情報を生成する。通知情報生成部５２８は、生成した通知情報を送信部５２９に出力する。送信部５２９に出力された通知情報は、歩行計測装置５３に送信され、歩行計測装置５３に接続された出力装置５５から出力される。例えば、出力装置５５は、ユーザによって認識可能な表示情報や音声情報、振動などによって通知する。また、出力装置５５は、変化傾向判定部５３３による判定結果を表示情報や音声情報、振動によってユーザに通知するように構成してもよい。
【０１３９】
図２０および図２１は、変化傾向判定部５３３による判定結果に応じた通知情報を出力装置５５に表示させる例を示す概念図である。図２０および図２１は、歩行計測装置５３と出力装置５５がスマートフォンなどの携帯端末５００に構成される例である。なお、図２０および図２１は、一例であって、出力装置５５に表示させる通知情報を限定するものではない。
【０１４０】
図２０は、変化傾向判定部５３３によってピーク値の変化傾向が下降であると判定された場合に、出力装置５５に表示させる通知情報の一例である。ピーク値の変化傾向が下降である場合は、ユーザの歩行速度が徐々に減少している。図２０の例では、ピーク値の変化傾向が下降である場合、「疲労傾向」という通知情報を出力装置５５に表示させる。
【０１４１】
図２１は、変化傾向判定部５３３によってピーク値の変化傾向が上昇であると判定された場合に、出力装置５５に表示させる通知情報の一例である。ピーク値の変化傾向が上昇である場合は、ユーザの歩行速度が徐々に増加している。図２１の例では、ピーク値の変化傾向が上昇である場合、「回復傾向」という通知情報を出力装置５５に表示させる。
【０１４２】
以上が、本実施形態の歩行計測システムの構成についての説明である。なお、図１９の構成は一例であって、本実施形態の歩行計測システムの構成をそのままの形態に限定するものではない。
【０１４３】
（動作）
次に、本実施形態の歩行計測システムの動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、動作モードの切り替え処理については第１の実施形態と同様であるので省略し、歩行傾向の判定処理（歩行傾向判定処理：図２２）について説明する。
【０１４４】
〔変化傾向判定処理〕
図２２は、動作モードが歩行計測モードに切り替わった際に実行される変化傾向判定処理について説明するためのフローチャートである。図２２のフローチャートに沿った説明においては、判定装置５２を動作の主体として説明する。
【０１４５】
図２２において、まず、判定装置５２は、進行方向（Ｙ方向）の加速度の時系列データ（歩行波形）の極値（ピーク値）のログを記憶する（ステップＳ５２１）。例えば、判定装置５２には、ピーク値の変化傾向を判定するために用いる分（例えば１０歩）のログが少なくとも記憶される。
【０１４６】
次に、判定装置５２は、ピーク値の変化傾向を判定するために用いるログを読み出す（ステップＳ５２２）。
【０１４７】
ここで、判定装置５２は、ピーク値の変化傾向があるか否か判定する（ステップＳ５２３）。ピーク値の変化傾向が検出された場合（ステップＳ５２３でＹｅｓ）、判定装置５２は、検出された変化傾向に応じて第２閾値を再設定する（ステップＳ５２４）。一方、変化傾向が検出されなかった場合（ステップＳ５２３でＮｏ）、図２２のフローチャートに沿った処理は終了である。
【０１４８】
ステップＳ５２４の後、判定装置５２は、検出された変化傾向に応じた通知情報を生成する（ステップＳ５２５）。なお、通知情報を生成するタイミングは、ステップＳ５２４と並行するタイミングであってもよいし、ステップＳ５２４よりも前のタイミングであってもよい。
【０１４９】
次に、判定装置５２は、生成された通知情報を歩行計測装置５３に送信する（ステップＳ５２６）。歩行計測装置５３に送信された通知情報は、出力装置５５に表示される。
【０１５０】
以上が、本実施形態の判定装置５２による変化傾向判定処理についての説明である。なお、図２２のフローチャートに沿った処理は一例であって、判定装置５２による変化傾向判定処理をそのままの手順に限定するものではない。
【０１５１】
以上のように、本実施形態の歩行計測システムは、歩行計測装置に接続され、歩行計測装置から受信する情報を出力する出力装置をさらに備える。判定装置は、変化傾向検出部による検出結果に応じた通知情報を生成する通知情報生成部を備える。送信部は、通知情報生成部によって生成された通知情報を歩行計測装置に送信する。歩行計測装置は、送信部から送信された通知情報を受信し、受信した通知情報を出力装置に送信する。出力装置は、歩行計測装置から送信された通知情報を受信し、受信した通知情報を出力する。
【０１５２】
本実施形態の歩行計測システムによれば、変化傾向検出部による検出結果に応じた通知情報を出力装置から出力することによって歩行状態の変化をユーザに通知できる。
【０１５３】
（ハードウェア）
ここで、本発明の各実施形態に係る歩行計測システムの処理を実行するハードウェア構成について、図２３の情報処理装置９０を一例として挙げて説明する。なお、図２３の情報処理装置９０は、各実施形態の歩行計測システムの処理を実行するための構成例であって、本発明の範囲を限定するものではない。
【０１５４】
図２３のように、情報処理装置９０は、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６を備える。図２３においては、インターフェースをＩ／Ｆ（Interface）と略して表記する。プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、バス９９を介して互いにデータ通信可能に接続される。また、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３および入出力インターフェース９５は、通信インターフェース９６を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続される。
【０１５５】
プロセッサ９１は、補助記憶装置９３等に格納されたプログラムを主記憶装置９２に展開し、展開されたプログラムを実行する。本実施形態においては、情報処理装置９０にインストールされたソフトウェアプログラムを用いる構成とすればよい。プロセッサ９１は、本実施形態に係る歩行計測システムによる処理を実行する。
【０１５６】
主記憶装置９２は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置９２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリとすればよい。また、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）などの不揮発性メモリを主記憶装置９２として構成・追加してもよい。
【０１５７】
補助記憶装置９３は、種々のデータを記憶する。補助記憶装置９３は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって構成される。なお、種々のデータを主記憶装置９２に記憶させる構成とし、補助記憶装置９３を省略することも可能である。
【０１５８】
入出力インターフェース９５は、情報処理装置９０と周辺機器とを接続するためのインターフェースである。通信インターフェース９６は、規格や仕様に基づいて、インターネットやイントラネットなどのネットワークを通じて、外部のシステムや装置に接続するためのインターフェースである。入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、外部機器と接続するインターフェースとして共通化してもよい。
【０１５９】
情報処理装置９０には、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力機器を接続するように構成してもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。なお、タッチパネルを入力機器として用いる場合は、表示機器の表示画面が入力機器のインターフェースを兼ねる構成とすればよい。プロセッサ９１と入力機器との間のデータ通信は、入出力インターフェース９５に仲介させればよい。
【０１６０】
また、情報処理装置９０には、情報を表示するための表示機器を備え付けてもよい。表示機器を備え付ける場合、情報処理装置９０には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置（図示しない）が備えられていることが好ましい。表示機器は、入出力インターフェース９５を介して情報処理装置９０に接続すればよい。
【０１６１】
また、情報処理装置９０には、必要に応じて、ディスクドライブを備え付けてもよい。ディスクドライブは、バス９９に接続される。ディスクドライブは、プロセッサ９１と図示しない記録媒体（プログラム記録媒体）との間で、記録媒体からのデータ・プログラムの読み出し、情報処理装置９０の処理結果の記録媒体への書き込みなどを仲介する。記録媒体は、例えば、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体で実現できる。また、記録媒体は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやＳＤ（Secure Digital）カードなどの半導体記録媒体や、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、その他の記録媒体によって実現してもよい。
【０１６２】
以上が、本発明の各実施形態に係る歩行計測システムを可能とするためのハードウェア構成の一例である。なお、図２３のハードウェア構成は、各実施形態に係る歩行計測システムの演算処理を実行するためのハードウェア構成の一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、各実施形態に係る歩行計測システムに関する処理をコンピュータに実行させるプログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、各実施形態に係るプログラムが記録されたプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。
【０１６３】
各実施形態の歩行計測システムの構成要素は、任意に組み合わせることができる。また、各実施形態の歩行計測システムの構成要素は、ソフトウェアによって実現してもよいし、回路によって実現してもよい。
【０１６４】
以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１６５】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信するセンサデータ受信部と、
省電力モードにおいて前記重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替え、前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替える歩行状態判別部と、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を検出する変化傾向検出部と、
前記変化傾向検出部による検出結果に基づいて前記第２閾値を変更する閾値変更部と、
前記歩行計測モードにおいて前記センサデータを送信する送信部と、を備える判定装置。
（付記２）
前記変化傾向検出部は、
前記ユーザの踵接地に対応する前記ピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を検出する付記１に記載の判定装置。
（付記３）
前記変化傾向検出部は、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度のピーク値のログデータが記憶されるログ記憶部と、
前記ログ記憶部に記憶された前記ピーク値のログデータを読み出すログ読出部と、
前記ピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を判定する変化傾向判定部と、を含む付記１または２に記載の判定装置。
（付記４）
前記変化傾向検出部は、
前記ピーク値のログデータを線形回帰することによって得られる回帰直線の傾きが正の場合は前記ピーク値の変化傾向が上昇であると判定し、前記回帰直線の傾きが負の場合は前記ピーク値の変化傾向が下降であると判定し、
前記閾値変更部は、
前記ピーク値の変化傾向が上昇であると判定された場合は前記第２閾値の絶対値を大きくし、前記ピーク値の変化傾向が下降であると判定された場合は前記第２閾値の絶対値を小さくする付記１乃至３のいずれか一項に記載の判定装置。
（付記５）
前記変化傾向検出部は、
前記ピーク値の変化傾向が不変であると判定される前記回帰直線の傾きの範囲に関する判定基準が記憶される判定基準記憶部を含み、
前記回帰直線の傾きが前記判定基準の範囲内である場合は、前記ピーク値の変化傾向が不変であると判定し、
前記閾値変更部は、
前記ピーク値の変化傾向が不変であると判定された場合には、前記第２閾値を変更しない付記４に記載の判定装置。
（付記６）
前記ピーク値の変化傾向に関する学習モデルが記憶される学習モデル記憶部を備え、
前記変化傾向検出部は、
前記ピーク値のログデータを前記学習モデルに当てはめて前記ピーク値の変化傾向を検出する付記１乃至５のいずれか一項に記載の判定装置。
（付記７）
前記閾値変更部は、
前記重力方向の加速度に設定される前記第１閾値と、前記進行方向の加速度に設定される前記第２閾値とが記憶される閾値記憶部と、
前記変化傾向検出部による判定結果に基づいて前記閾値記憶部に記憶された前記第２閾値を設定する閾値設定部と、を含む付記１乃至６のいずれか一項に記載の判定装置。
（付記８）
付記１乃至７のいずれか一項に記載の判定装置と、
前記ユーザの履物に配置され、前記歩行状態判別部によって切り替えられる動作モードに応じて前記センサデータを生成し、生成した前記センサデータを前記判定装置に送信するデータ取得装置と、を備える歩行計測システム。
（付記９）
前記送信部から送信される前記センサデータを受信し、受信した前記センサデータを用いて前記ユーザの歩行を計測する歩行計測装置を備える付記８に記載の歩行計測システム。
（付記１０）
前記歩行計測装置に接続され、前記歩行計測装置から受信する情報を出力する出力装置をさらに備え、
前記判定装置は、
前記変化傾向検出部による判定結果に応じた通知情報を生成する通知情報生成部を有し、
前記送信部は、
前記通知情報生成部によって生成された前記通知情報を前記歩行計測装置に送信し、
前記歩行計測装置は、
前記送信部から送信された前記通知情報を受信し、受信した前記通知情報を前記出力装置に送信し、
前記出力装置は、
前記歩行計測装置から送信された前記通知情報を受信し、受信した前記通知情報を出力する付記９に記載の歩行計測システム。
（付記１１）
ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信し、
省電力モードにおいて前記重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替え、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替え、
前記歩行計測モードにおいて前記センサデータを送信し、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を検出し、
前記ピーク値の変化傾向に基づいて前記第２閾値を変更する判定方法。
（付記１２）
ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信する処理と、
省電力モードにおいて前記重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替える処理と、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替える処理と、
前記歩行計測モードにおいて前記センサデータを送信する処理と、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を検出する処理と、
前記ピーク値の変化傾向に基づいて前記第２閾値を変更する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。
【符号の説明】
【０１６６】
１    歩行計測システム
１０    歩行判定装置
１１、２１、３１、４１、５１    データ取得装置
１２、２２、３２、４２、５２    判定装置
１３、２３、３３、４３、５３    歩行計測装置
５５    出力装置
１１０    センサ
１１１    加速度センサ
１１２    角速度センサ
１１３    信号処理部
１１４    データ送信部
１２１、２２１、３２１、４２１、５２１    センサデータ受信部
１２２、２２２、３２２、４２２、５２２    歩行状態判別部
１２３、２２３、３２３、４２３、５２３    変化傾向検出部
１２５、２２５、３２５、４２５、５２５    閾値変更部
１２９、２２９、３２９、４２９、５２９    送信部
１３１、２３１、３３１、４３１、５３１    ログ記憶部
１３２、２３２、３３２、４３２、５３２    ログ読出部
１３３、２３３、３３３、４３３、５３３    変化傾向判定部
１５１、２５１、３５１、４５１、５５１    閾値記憶部
１５２、２５２、３５２、４５２、５５２    閾値設定部
３３５    判定基準記憶部
４２７    学習モデル記憶部
５２８    通知情報生成部
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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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２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年8月17日(2021.8.17)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信するセンサデータ受信手段と、
省電力モードにおいて前記重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替え、前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替える歩行状態判別手段と、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を検出する変化傾向検出手段と、
前記変化傾向検出手段による検出結果に基づいて前記第２閾値を変更する閾値変更手段と、
前記歩行計測モードにおいて前記センサデータを送信する送信手段と、を備える判定装置。
【請求項２】
前記変化傾向検出手段は、
前記ユーザの踵接地に対応する前記ピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を検出する請求項１に記載の判定装置。
【請求項３】
前記変化傾向検出手段は、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度のピーク値のログデータが記憶されるログ記憶手段と、
前記ログ記憶手段に記憶された前記ピーク値のログデータを読み出すログ読出手段と、
前記ピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を判定する変化傾向判定手段と、を含む請求項１または２に記載の判定装置。
【請求項４】
前記変化傾向検出手段は、
前記ピーク値のログデータを線形回帰することによって得られる回帰直線の傾きが正の場合は前記ピーク値の変化傾向が上昇であると判定し、前記回帰直線の傾きが負の場合は前記ピーク値の変化傾向が下降であると判定し、
前記閾値変更手段は、
前記ピーク値の変化傾向が上昇であると判定された場合は前記第２閾値の絶対値を大きくし、前記ピーク値の変化傾向が下降であると判定された場合は前記第２閾値の絶対値を小さくする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の判定装置。
【請求項５】
前記変化傾向検出手段は、
前記ピーク値の変化傾向が不変であると判定される前記回帰直線の傾きの範囲に関する判定基準が記憶される判定基準記憶手段を含み、
前記回帰直線の傾きが前記判定基準の範囲内である場合は、前記ピーク値の変化傾向が不変であると判定し、
前記閾値変更手段は、
前記ピーク値の変化傾向が不変であると判定された場合には、前記第２閾値を変更しない請求項４に記載の判定装置。
【請求項６】
前記ピーク値の変化傾向に関する学習モデルが記憶される学習モデル記憶手段を備え、
前記変化傾向検出手段は、
前記ピーク値のログデータを前記学習モデルに当てはめて前記ピーク値の変化傾向を検出する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の判定装置。
【請求項７】
前記閾値変更手段は、
前記重力方向の加速度に設定される前記第１閾値と、前記進行方向の加速度に設定される前記第２閾値とが記憶される閾値記憶手段と、
前記変化傾向検出手段による判定結果に基づいて前記閾値記憶手段に記憶された前記第２閾値を設定する閾値設定手段と、を含む請求項１乃至６のいずれか一項に記載の判定装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の判定装置と、
前記ユーザの履物に配置され、前記歩行状態判別手段によって切り替えられる動作モードに応じて前記センサデータを生成し、生成した前記センサデータを前記判定装置に送信するデータ取得装置と、を備える歩行計測システム。
【請求項９】
ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信し、
省電力モードにおいて前記重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替え、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替え、
前記歩行計測モードにおいて前記センサデータを送信し、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を検出し、
前記ピーク値の変化傾向に基づいて前記第２閾値を変更する判定方法。
【請求項１０】
ユーザの進行方向および重力方向の加速度を含むセンサデータを受信する処理と、
省電力モードにおいて前記重力方向の加速度が第１閾値を超えた際に判別モードに切り替える処理と、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度が第２閾値を超えた際に歩行計測モードに切り替える処理と、
前記歩行計測モードにおいて前記センサデータを送信する処理と、
前記判別モードにおいて前記進行方向の加速度のピーク値のログデータを用いて前記ピーク値の変化傾向を検出する処理と、
前記ピーク値の変化傾向に基づいて前記第２閾値を変更する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。
【国際調査報告】
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