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公開番号2024117221
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-29
出願番号2023023187
出願日2023-02-17
発明の名称歩容指標計算装置、歩容計測システム、歩容指標計算方法、およびプログラム
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人
主分類A61B 5/11 20060101AFI20240822BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】センサデータの通信負荷を低減するとともに、十分な精度の歩容指標を計算できる歩容指標計算装置等を提供する。
【解決手段】通常の計測周波数と比べて低周波数で計測された空間加速度および空間角速度に基づくセンサデータを受信する通信部と、所定の補間方法を用いてセンサデータを補間する補間部と、補間されたセンサデータを用いて歩容指標を計算する歩容指標計算部と、算出された歩容指標を出力する出力部と、を備える歩容指標計算装置とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
通常の計測周波数と比べて低周波数で計測された空間加速度および空間角速度に基づくセンサデータを受信する通信手段と、
所定の補間方法を用いて前記センサデータを補間する補間手段と、
補間された前記センサデータを用いて歩容指標を計算する歩容指標計算手段と、
算出された前記歩容指標を出力する出力手段と、を備える歩容指標計算装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記補間手段は、
時間的に連続する２つの前記センサデータを結ぶ線分上の少なくとも１つのデータで、前記センサデータを補間する請求項１に記載の歩容指標計算装置。
【請求項３】
前記補間手段は、
時間的に連続する複数の前記センサデータを近似した曲線上の少なくとも１つのデータで、前記センサデータを補間する請求項１に記載の歩容指標計算装置。
【請求項４】
前記補間手段は、
時間的に近接する複数の前記センサデータの入力に応じて前記センサデータの補間データを出力するモデルを用いて、前記センサデータを補間する請求項１に記載の歩容指標計算装置。
【請求項５】
前記通信手段は、
前記計測周波数を切り替える切替信号を、前記センサデータを計測する計測装置に送信する請求項１に記載の歩容指標計算装置。
【請求項６】
前記通信手段は、
前記歩容指標計算装置による踵接地の検出に応じて、前記計測周波数を低周波数に切り替える前記切替信号を前記計測装置に送信し、
前記歩容指標計算装置による爪先離地の検出に応じて、前記計測周波数を低周波数に切り替える前記切替信号を前記計測装置に送信する請求項５に記載の歩容指標計算装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の歩容指標計算装置と、
歩容指標の計測対象者の履物に設置され、通常の計測周波数と比べて低周波数で空間加速度および空間角速度を計測し、計測した前記空間加速度および前記空間角速度を用いて歩行に応じたセンサデータを出力するセンサと、前記センサから出力された前記センサデータを前記歩容指標計算装置に送信する送信手段と、を有する計測装置と、を備える歩容計測システム。
【請求項８】
前記歩容指標計算装置は、
前記計測周波数を切り替える切替信号を前記計測装置に送信し、
前記計測装置は、
前記歩容指標計算装置からの前記切替信号の受信に応じて、前記計測周波数を切り替える請求項７に記載の歩容計測システム。
【請求項９】
コンピュータが、
通常の計測周波数と比べて低周波数で計測された空間加速度および空間角速度に基づくセンサデータを受信し、
所定の補間方法を用いて前記センサデータを補間し、
補間された前記センサデータを用いて歩容指標を計算し、
算出された前記歩容指標を出力する歩容指標計算方法。
【請求項１０】
通常の計測周波数と比べて低周波数で計測された空間加速度および空間角速度に基づくセンサデータを受信する処理と、
所定の補間方法を用いて前記センサデータを補間する処理と、
補間された前記センサデータを用いて歩容指標を計算する処理と、
算出された前記歩容指標を出力する処理と、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】
本開示は、歩容に関する指標を計算する歩容指標計算装置等に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ヘルスケアへの関心の高まりに伴って、歩容に応じた情報を提供するサービスに注目が集まっている。例えば、靴等の履物に実装されたセンサによって計測されたセンサデータを用いて、歩容を解析する技術が開発されている。センサデータの時系列データには、歩容に応じた特徴が表れる。そのような特徴を用いれば、歩容に関する指標（歩容指標とも呼ぶ）を計算できる。
【０００３】
特許文献１には、バッテリー寿命を長くすることによって、ウェアラブル機器を長時間使用することを目的とした技術が開示されている。特許文献１のウェアラブル機器は、位置検出部と、加速度センサ、地磁気センサ、および気圧センサの少なくとも一つを含むセンサ部と、位置検出部およびセンサ部と電気的に接続された処理部と、を備える。処理部は、位置検出部およびセンサ部からの信号に基づいてユーザの行動状態を判定する。処理部は、行動状態に基づいて、位置検出部、加速度センサ、地磁気センサ、および気圧センサの少なくとも二つを制御することによって、ユーザの位置情報を得る。
【０００４】
特許文献２には、生体に関するデータの欠損を補間することを目的としたデータ処理装置について開示されている。特許文献２には、インソールに搭載された歩容計測デバイスに含まれるセンサによって取得されたセンサ値を用いて生成されたセンサデータを、端末装置に送信することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－１２１８０７号公報
国際公開第２０２１／２１０１７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のウェアラブル機器は、消費電力が比較的低い加速度センサ、地磁気センサ、および気圧センサを用いて、位置検出部や各種センサの動作を制御することで、消費電力を低減させる。その結果、特許文献１の手法によれば、一般的な手法と比べて、バッテリー寿命が長くなり、ウェアラブル機器の長時間使用が可能となる。特許文献１の手法では、ＧＰＳ（Global Positioning System）や、無線通信電波やネットワーク網と連携して絶対位置を算出する無線測位などによって位置検出する必要があった。すなわち、特許文献１の手法では、ＧＰＳや無線測位に費やされる電力が必要であった。
【０００７】
特許文献２の手法では、歩容指標の計算に用いられるセンサデータを端末装置に送信するために、インソールに搭載された歩容計測デバイスの電力が消費される。インソールに搭載された歩容計測デバイスを長時間使用するためには、消費電力をできる限り抑えたい。例えば、インソールに搭載された歩容計測デバイスが歩容指標（中間結果を含む）を計算し、算出された歩容指標をスマホに送信すれば、センサデータをそのまま端末装置に送信するよりも、通信量や消費電力を低減できる。しかしながら、歩容指標の数が多くなると、インソールに搭載された歩容計測デバイスの計算負荷が増大し、通信量や消費電力が増大する。
【０００８】
本開示の目的は、センサデータの通信負荷を低減するとともに、十分な精度の歩容指標を計算できる歩容指標計算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】
本開示の一態様の歩容指標計算装置は、通常の計測周波数と比べて低周波数で計測された空間加速度および空間角速度に基づくセンサデータを受信する通信部と、所定の補間方法を用いてセンサデータを補間する補間部と、補間されたセンサデータを用いて歩容指標を計算する歩容指標計算部と、算出された歩容指標を出力する出力部と、を備える。
【００１０】
本開示の一態様の歩容指標計算方法においては、通常の計測周波数と比べて低周波数で計測された空間加速度および空間角速度に基づくセンサデータを受信し、所定の補間方法を用いてセンサデータを補間し、補間されたセンサデータを用いて歩容指標を計算し、算出された歩容指標を出力する。
（【００１１】以降は省略されています）

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