技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及能夠掌握人體的運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)作狀態(tài)(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)),有助于其判斷、改善的運(yùn)動(dòng)支援裝置以及運(yùn)動(dòng)支援方法、運(yùn)動(dòng)支援程序。
背景技術(shù):
近年來,以健康意識(shí)的提高等為背景,日常性地進(jìn)行跑步、行走、騎車等運(yùn)動(dòng),維持、增進(jìn)健康狀態(tài)的人們不斷增加。此外,通過日常的運(yùn)動(dòng),以參加馬拉松賽事等競(jìng)技賽事為目標(biāo)的人們也不斷增加。這樣的人們?yōu)榱苏莆兆约旱慕】禒顟B(tài)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài),對(duì)于測(cè)量或者記錄各種生物體信息、運(yùn)動(dòng)信息具有很高的意識(shí)、興趣。此外,以參加競(jìng)技賽事等為目標(biāo)的人們由于以在該競(jìng)技中的好成績?yōu)槟繕?biāo),因此對(duì)于高效并且有效的訓(xùn)練方法的意識(shí)、興趣也非常高。
另一方面,這些人們中的大部分針對(duì)自己的運(yùn)動(dòng)方法、運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)(form)等,從專家、教練等接受適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)的機(jī)會(huì)非常少。因此,掌握自己運(yùn)動(dòng)(例如跑步)時(shí)的身體的用法的平衡,判斷是否適當(dāng)是非常困難的。此外,持續(xù)進(jìn)行欠缺身體的用法的平衡的運(yùn)動(dòng)不僅效率差,也可能會(huì)導(dǎo)致身體出現(xiàn)問題。
例如,為了調(diào)查跑步時(shí)的身體的用法上的左右的平衡,作為運(yùn)動(dòng)指標(biāo)對(duì)跑步中測(cè)量的各種事象是由右腳的著地而引起的、還是由左腳的著地而引起的進(jìn)行判定是很重要的。關(guān)于這樣的左右腳的著地判定,例如在專利文獻(xiàn)1中記載了如下方法:基于步行時(shí)的圍繞鉛垂軸的角速度,即安裝了傳感器(測(cè)量器)的姿勢(shì)下的左右方向的旋轉(zhuǎn)量中的成為最大旋轉(zhuǎn)量的方向(正方向或負(fù)方向),來判定形成一步的腳的左右。
專利文獻(xiàn)1:JP特開2011-251013號(hào)公報(bào)
已知一般對(duì)于跑步時(shí)的身體的運(yùn)動(dòng)而言,腰部分和胸部分的圍繞鉛垂軸的旋轉(zhuǎn)會(huì)成為反向。但是,在跑步動(dòng)作中,提高了速度的情況下,胸部分的旋轉(zhuǎn)大于腰部分的旋轉(zhuǎn),鉛垂軸上的旋轉(zhuǎn)的中間點(diǎn)(旋轉(zhuǎn)方向切換的中心點(diǎn))會(huì)移動(dòng)到接近腰的位置。因此,在將傳感器設(shè)備安裝在腰上與使用者一起移動(dòng)來測(cè)量跑步時(shí)的動(dòng)作的情況下,傳感器設(shè)備的安裝位置會(huì)由于跑步時(shí)的振動(dòng)等而上下移動(dòng),從而變得難以適當(dāng)?shù)靥綔y(cè)腰部分的旋轉(zhuǎn),具有左右腳的著地判定不穩(wěn)定或者不正確這樣的問題。
此外,在如上述專利文獻(xiàn)1所記載的方法那樣,為了判定跑步時(shí)的左右腳的著地而使用來自角速度傳感器的探測(cè)信號(hào)(或角速度數(shù)據(jù))的方法中,由于角速度傳感器的功耗比較大的情況較多,因此還具有存在給傳感器設(shè)備的驅(qū)動(dòng)時(shí)間帶來影響(變短)的情況這樣的問題。
因此,在本發(fā)明中,鑒于上述問題點(diǎn),目的在于提供一種能夠以低功耗正確進(jìn)行左右腳的著地判定,并能夠準(zhǔn)確掌握并判斷運(yùn)動(dòng)時(shí)的身體的用法的平衡的運(yùn)動(dòng)支援裝置以及運(yùn)動(dòng)支援方法、運(yùn)動(dòng)支援程序。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一種運(yùn)動(dòng)支援裝置,其特征在于,具有:
至少一個(gè)處理器;和
存儲(chǔ)器,其存儲(chǔ)當(dāng)由所述至少一個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)控制所述至少一個(gè)處理器進(jìn)行以下操作的指令:
使用以使用者的左右腳中的一個(gè)著地時(shí)的著地定時(shí)為基準(zhǔn)決定的某一定時(shí)處所取得的傳感器數(shù)據(jù)的第1分量,決定在所述著地定時(shí)著地的腳是使用者的所述左右腳中的哪一方,所述著地定時(shí)由所述傳感器數(shù)據(jù)決定,所述傳感器數(shù)據(jù)由傳感器檢測(cè),所述傳感器檢測(cè)移動(dòng)動(dòng)作中的所述使用者的身體的動(dòng)作狀態(tài),并輸出以所述使用者的前進(jìn)方向?yàn)閅軸并以所述Y軸為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度數(shù)據(jù)作為與所述動(dòng)作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述傳感數(shù)據(jù)的一部分,
其中所述指令進(jìn)一步控制所述至少一個(gè)處理器進(jìn)行以下操作:
至少使用從所述傳感器輸出的所述Y軸的所述角速度數(shù)據(jù)作為所述 傳感器數(shù)據(jù)的所述第1分量,來進(jìn)行所述決定。
一種運(yùn)動(dòng)支援方法,包括以下步驟:
使用以使用者的左右腳中的一個(gè)著地時(shí)的著地定時(shí)為基準(zhǔn)決定的某一定時(shí)處取得的傳感器數(shù)據(jù)的第1分量,決定在所述著地定時(shí)著地的腳是使用者的所述左右腳中的哪一方,所述著地定時(shí)由所述傳感器數(shù)據(jù)決定,所述傳感器數(shù)據(jù)由傳感器檢測(cè),所述傳感器檢測(cè)移動(dòng)動(dòng)作中的所述使用者的身體的動(dòng)作狀態(tài),并輸出以所述使用者的前進(jìn)方向?yàn)閅軸并以所述Y軸為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度數(shù)據(jù)作為與所述動(dòng)作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述傳感數(shù)據(jù)的一部分,
其中所述方法進(jìn)一步包括以下步驟:
至少使用從所述傳感器輸出的所述Y軸的所述角速度數(shù)據(jù)作為所述傳感器數(shù)據(jù)的所述第1分量,來進(jìn)行所述決定。
一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其存儲(chǔ)當(dāng)由所述至少一個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)控制所述至少一個(gè)處理器進(jìn)行以下操作的指令:
使用以使用者的左右腳中的一個(gè)著地時(shí)的著地定時(shí)為基準(zhǔn)決定的某一定時(shí)處取得的傳感器數(shù)據(jù)的第1分量,決定在所述著地定時(shí)著地的腳是使用者的所述左右腳中的哪一方,所述著地定時(shí)由所述傳感器數(shù)據(jù)決定,所述傳感器數(shù)據(jù)由傳感器檢測(cè),所述傳感器檢測(cè)移動(dòng)動(dòng)作中的所述使用者的身體的動(dòng)作狀態(tài),并輸出以所述使用者的前進(jìn)方向?yàn)閅軸并以所述Y軸為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度數(shù)據(jù)作為與所述動(dòng)作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述傳感數(shù)據(jù)的一部分,
其中所述指令進(jìn)一步控制所述至少一個(gè)處理器進(jìn)行以下操作:
至少使用從所述傳感器輸出的所述Y軸的所述角速度數(shù)據(jù)作為所述傳感器數(shù)據(jù)的所述第1分量,來進(jìn)行所述決定。
一種運(yùn)動(dòng)支援系統(tǒng),包括:
運(yùn)動(dòng)支援裝置,所述運(yùn)動(dòng)支援裝置包括:
至少一個(gè)處理器;和
存儲(chǔ)器,其存儲(chǔ)當(dāng)由所述至少一個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)控制所述至少一個(gè)處理器進(jìn)行以下操作的指令:
使用以使用者的左右腳中的一個(gè)著地時(shí)的著地定時(shí)為基準(zhǔn)決定的某一定時(shí)處取得的傳感器數(shù)據(jù)的第1分量,決定在所述著地定時(shí)著地的腳是使用者的所述左右腳中的哪一方,所述著地定時(shí)由所述傳感器數(shù)據(jù)決定,所述傳感器數(shù)據(jù)由傳感器檢測(cè),所述傳感器檢測(cè)移動(dòng)動(dòng)作中的所述使用者的身體的動(dòng)作狀態(tài),并輸出以所述使用者的前進(jìn)方向?yàn)閅軸并以所述Y軸為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度數(shù)據(jù)作為與所述動(dòng)作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述傳感數(shù)據(jù)的一部分,
其中所述指令進(jìn)一步控制所述至少一個(gè)處理器進(jìn)行以下操作:
至少使用從所述傳感器輸出的所述Y軸的所述角速度數(shù)據(jù)作為所述傳感器數(shù)據(jù)的所述第1分量,來進(jìn)行所述決定。
附圖說明
若結(jié)合以下的附圖考慮以下詳細(xì)的記述,則能夠獲得本申請(qǐng)的更深刻的理解。
圖1是表示本發(fā)明所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的第1實(shí)施方式的示意圖。
圖2是表示第1本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置中應(yīng)用的各構(gòu)成的功能框圖。
圖3是表示第1實(shí)施方式中應(yīng)用的加速度傳感器以及角速度傳感器的3個(gè)軸方向的示意圖。
圖4是表示第1實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法的一例的流程圖。
圖5是表示第1實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法中應(yīng)用的步判定處理的一例的流程圖。
圖6是表示由第1實(shí)施方式所涉及的加速度測(cè)量部所取得的各軸的加速度波形(平滑化濾波處理后)的一例的波形圖。
圖7是表示第1實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法中應(yīng)用的左右著地判定處理的一例的流程圖。
圖8是表示由第1實(shí)施方式所涉及的加速度測(cè)量部所取得的Z軸的加速度波形(平滑化濾波處理后)、和由角速度測(cè)量部所取得的Y軸的角速 度波形的一例的波形圖。
圖9是表示第1實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法中應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的顯示例的圖。
圖10是表示第1實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法的變形例的流程圖。
圖11是表示第2實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法中應(yīng)用的左右著地判定處理的一例的流程圖。
圖12是表示第3實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法的一例的流程圖。
圖13是表示由第3實(shí)施方式所涉及的加速度測(cè)量部所取得的加速度數(shù)據(jù)、和由角速度測(cè)量部所取得的角速度數(shù)據(jù)的一例的實(shí)測(cè)波形圖。
圖14是表示第3實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法中應(yīng)用的左右著地判定處理的最終處理的一例的流程圖。
圖15是表示本發(fā)明所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的第4實(shí)施方式的示意圖。
圖16是表示第4實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置中應(yīng)用的信息處理終端的構(gòu)成的功能框圖。
圖17是表示第4實(shí)施方式中應(yīng)用的信息處理終端中的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的顯示例的圖。
具體實(shí)施方式
以下,示出實(shí)施方式來詳細(xì)說明本發(fā)明所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置以及運(yùn)動(dòng)支援方法、運(yùn)動(dòng)支援程序。另外,在以下的實(shí)施方式中,針對(duì)本發(fā)明所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的用戶(使用者)進(jìn)行跑步的情況進(jìn)行說明,但只要是周期性地交替活動(dòng)左右腳的運(yùn)動(dòng),也可以是行走、騎車等其他運(yùn)動(dòng)。
<第1實(shí)施方式>
(運(yùn)動(dòng)支援裝置)
圖1是表示本發(fā)明所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的第1實(shí)施方式的示意圖。圖2是表示本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置中應(yīng)用的各構(gòu)成的功能框圖。圖2(a)是表示傳感器設(shè)備的構(gòu)成的功能框圖,圖2(b)是表示腕設(shè)備的構(gòu)成的功能框圖。圖3是表示本實(shí)施方式中應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)傳感器的3個(gè)軸方向的示意圖。
第1實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置例如如圖1所示,具有安裝于用 戶(使用者)US的背面?zhèn)鹊难康膫鞲衅髟O(shè)備100、和安裝于用戶US的手腕等的腕表型或腕帶型的控制設(shè)備(以下為了方便起見記為“腕設(shè)備”)200,使得傳感器裝置100在使用者US移動(dòng)時(shí)與使用者US一起移動(dòng)。
傳感器設(shè)備100具有如下功能:使用運(yùn)動(dòng)傳感器(加速度測(cè)量部、角速度測(cè)量部)對(duì)跑步、馬拉松等伴隨移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)中的人體的動(dòng)作進(jìn)行測(cè)量,基于所收集到的傳感器數(shù)據(jù),計(jì)算包含表示運(yùn)動(dòng)時(shí)的身體的用法上的左右平衡的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)在內(nèi)的與用戶US的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)。另外,在圖1中,作為傳感器設(shè)備100而示出了安裝于用戶US的腰部的構(gòu)成,但本發(fā)明并不限定于此。傳感器設(shè)備100只要安裝于穿過人體的中心的體軸上或其附近即可,也可以安裝于其他位置,例如胸部、頸部、腹部等。此外,關(guān)于傳感器設(shè)備100向人體的安裝方法,也并無特別限定,例如可以是在訓(xùn)練服上用夾子夾住的形態(tài)、用膠帶構(gòu)件等粘貼的形態(tài)、通過帶子等纏在身體上的形態(tài)等,適當(dāng)應(yīng)用各種安裝方法。
傳感器設(shè)備100具體來說例如如圖2(a)所示,具備加速度測(cè)量部110、角速度測(cè)量部120、軸校正部130、存儲(chǔ)部140、信號(hào)處理部150、控制部160和通信用接口部(以下簡記為“通信I/F部”)170。
加速度測(cè)量部(傳感器部)110測(cè)量用戶US的運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)作速度的變化的比例(加速度)。加速度測(cè)量部110具有3軸加速度傳感器,檢測(cè)沿著彼此正交的3個(gè)軸的各軸的加速度(加速度信號(hào)),作為加速度數(shù)據(jù)來輸出。在本實(shí)施方式中,如圖3所示,針對(duì)跑步中的用戶US,將傳感器設(shè)備100(加速度測(cè)量部110)安裝于用戶US的腰部,使得前進(jìn)方向?yàn)?Y軸方向,右手方向?yàn)?X軸方向,與X-Y平面正交的頂部方向?yàn)?Z軸方向。由加速度測(cè)量部110取得的加速度數(shù)據(jù)(X、Y、Z各軸的加速度數(shù)據(jù)AccX、AccY、AccZ)與經(jīng)過時(shí)間的時(shí)間數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián),被保存在后述的存儲(chǔ)部140中。
角速度測(cè)量部(傳感器部)120測(cè)量用戶US的運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)作方向的變化(角速度)。角速度測(cè)量部120具有3軸角速度傳感器,針對(duì)規(guī)定上述加速度數(shù)據(jù)的彼此正交的3個(gè)軸,檢測(cè)以各軸為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生的角速度(角速度信號(hào)),作為角速度數(shù)據(jù)來輸出。在本實(shí)施方式中,如圖3所示,關(guān)于彼此正交的X、Y、Z的3個(gè)軸,將朝向各軸 的加速度的+方向在順時(shí)針方向上產(chǎn)生的角速度規(guī)定為+方向。由角速度測(cè)量部120取得的角速度數(shù)據(jù)(X、Y、Z各軸的角速度數(shù)據(jù)GyrX、GyrY、GyrZ)與經(jīng)過時(shí)間的時(shí)間數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)而被保存在存儲(chǔ)部140中。
軸校正部130針對(duì)由加速度測(cè)量部110以及角速度測(cè)量部120取得的傳感器數(shù)據(jù)(加速度數(shù)據(jù)、角速度數(shù)據(jù))執(zhí)行軸校正處理。具體來說,一般人體的背面?zhèn)鹊难考词乖谥绷顟B(tài)下,也相對(duì)于表示與地表垂直的重力方向的鉛垂軸而前傾,因而所安裝的傳感器設(shè)備100的上下方向的軸(Z軸)也相對(duì)于鉛垂軸而前傾。然后,若用戶US開始跑動(dòng),則腰部進(jìn)一步前傾,從而傳感器設(shè)備100的Z軸進(jìn)一步傾斜,因而會(huì)對(duì)所取得的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)一步施加行進(jìn)動(dòng)作所引起的角度變動(dòng)。因此,軸校正部130,首先,針對(duì)行進(jìn)動(dòng)作的數(shù)周期份將各軸的加速度平均化。通過該平均化從而加速度的重力方向的分量殘留(被提取),因此基于此來確定重力方向。軸校正部130將加速度、角速度信號(hào)的各軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn),使得由加速度測(cè)量部110所取得的加速度數(shù)據(jù)的頂部(上)方向與上述確定出的重力方向一致,由此來校正加速度數(shù)據(jù)以及角速度數(shù)據(jù)。
存儲(chǔ)部140具有閃速ROM(只讀存儲(chǔ)器)和RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)中的至少一個(gè)并且存儲(chǔ)當(dāng)由信號(hào)處理部150和/或控制部160運(yùn)行時(shí)控制信號(hào)處理部150和/或控制部160的指令。存儲(chǔ)部140將在軸校正部130中被軸校正后的傳感器數(shù)據(jù)(加速度數(shù)據(jù)、角速度數(shù)據(jù))與經(jīng)過時(shí)間的時(shí)間數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)而保存在給定的存儲(chǔ)區(qū)域中。此外,存儲(chǔ)部140將包含通過在后述的信號(hào)處理部150、控制部160中執(zhí)行給定的控制程序、算法程序從而基于該傳感器數(shù)據(jù)而計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)在內(nèi)的、與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等保存在給定的存儲(chǔ)區(qū)域中。另外,存儲(chǔ)部140可以具有其一部分或全部作為可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)的形態(tài),構(gòu)成為能夠相對(duì)于傳感器設(shè)備100進(jìn)行拆裝。
信號(hào)處理部(步判定處理部、左右著地判定部、測(cè)量控制部)150是諸如CPU(中央處理單元)或MPU(微處理器)的算法處理裝置,并且根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部140中的指令運(yùn)行各種處理。信號(hào)處理部150執(zhí)行如下處理:根據(jù)來自后述的控制部160的根據(jù)至少一個(gè)用戶操作和/或存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部140中的指令運(yùn)行各種處理的指示,基于保存在存儲(chǔ)部140中的軸校正后 的傳感器數(shù)據(jù)來判定著地的腳是左右腳的哪一方,計(jì)算包含表示運(yùn)動(dòng)時(shí)的身體的用法上的左右平衡的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)在內(nèi)的、與用戶US的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)。
控制部(測(cè)量控制部)160是具備計(jì)時(shí)功能的CPU或MPU等運(yùn)算處理裝置,其基于給定的動(dòng)作時(shí)鐘,執(zhí)行給定的控制程序。在一個(gè)實(shí)施例中,用作信號(hào)處理部150的CPU或MPU也可以用作控制部160。在替代的實(shí)施例中,運(yùn)動(dòng)支援裝置的傳感器裝置100可以包括用作信號(hào)處理部150和控制部160的兩個(gè)或更多個(gè)CPU或MPU。由此,控制部160控制加速度測(cè)量部110、角速度測(cè)量部120中的傳感動(dòng)作、存儲(chǔ)部140中的各種數(shù)據(jù)等的保存以及讀出動(dòng)作、后述的通信I/F部170中的與腕設(shè)備200的通信動(dòng)作等。此外,控制部160通過執(zhí)行給定的算法程序,從而控制軸校正部130中的傳感器數(shù)據(jù)的軸校正處理、信號(hào)處理部150中的著地的腳是左右腳的哪一方的判定、運(yùn)動(dòng)指標(biāo)等的計(jì)算等給定的信號(hào)處理。另外,關(guān)于在信號(hào)處理部150以及控制部160中執(zhí)行的信號(hào)處理,在后面詳細(xì)敘述。
通信I/F部170至少與后述的腕設(shè)備200進(jìn)行通信,通過接收來自腕設(shè)備200的控制信號(hào),從而控制加速度測(cè)量部110、角速度測(cè)量部120中的傳感動(dòng)作的開始或結(jié)束。此外,通信I/F部170將由加速度測(cè)量部110、角速度測(cè)量部120所收集到的傳感器數(shù)據(jù)、基于該傳感器數(shù)據(jù)由信號(hào)處理部150計(jì)算出的與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等,發(fā)送給腕設(shè)備200。在此,在通信I/F部170中,作為在傳感器設(shè)備100與腕設(shè)備200之間收發(fā)各種信號(hào)、數(shù)據(jù)的方法,可以應(yīng)用例如藍(lán)牙(Bluetooth(注冊(cè)商標(biāo)))、無線保真(WiFi;wireless fidelity(注冊(cè)商標(biāo)))等各種無線通信方式。
另外,傳感器設(shè)備100除了上述加速度測(cè)量部110、角速度測(cè)量部120之外,還可以具有具備地磁傳感器的測(cè)量部、GPS(全球定位系統(tǒng):Global Positioning System)測(cè)量部等其他測(cè)量單元。由這些測(cè)量部所取得的傳感器數(shù)據(jù)(地磁數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)等)與經(jīng)過時(shí)間的時(shí)間數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)而被保存到存儲(chǔ)部140中。這些傳感器數(shù)據(jù)能夠在與地形、地理?xiàng)l件建立關(guān)聯(lián)地對(duì)在上述信號(hào)處理部150中計(jì)算出的與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)等使用。
腕設(shè)備200被安裝于用戶US容易目識(shí)別的位置的人體的部位(例如 手腕),使用給定的無線通信方式來連接到傳感器設(shè)備100。腕設(shè)備200具有指示傳感器設(shè)備100中的傳感動(dòng)作的開始或結(jié)束的功能、將基于在傳感器設(shè)備100中取得的傳感器數(shù)據(jù)而計(jì)算出的與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等以能夠目識(shí)別的形式顯示給用戶US的功能。在此,在圖1中,示出了作為控制設(shè)備而具有安裝于用戶US的手腕的腕表型(或腕帶型)的形態(tài)的情況,但本發(fā)明并不限定于此。控制設(shè)備例如也可以是收納于口袋中或者安裝于上臂部的智能電話等便攜式信息終端、專用終端。
腕設(shè)備200具體來說例如如圖2(b)所示,具備輸入操作部210、顯示部220、存儲(chǔ)部240、控制部260和通信I/F部270。
輸入操作部210是設(shè)置于腕設(shè)備200的殼體的按鈕開關(guān)、設(shè)置于后述的顯示部220的前面的觸摸面板等輸入單元。輸入操作部210例如用于指示傳感器設(shè)備100中的傳感動(dòng)作的開始或結(jié)束時(shí)、在顯示部220顯示所希望的信息等或者進(jìn)行各種設(shè)定時(shí)的輸入操作。
顯示部220例如具有液晶方式、發(fā)光元件方式等的顯示面板,以給定的形式至少顯示與使用了輸入操作部210的輸入操作相關(guān)的信息、從傳感器設(shè)備100發(fā)送的與用戶US的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等。另外,顯示部220除了上述信息之外,還可以顯示與傳感器設(shè)備100的動(dòng)作狀態(tài)相關(guān)的信息、時(shí)刻信息等。
存儲(chǔ)部240至少將經(jīng)由后述的通信I/F部270從傳感器設(shè)備100發(fā)送的與用戶US的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等保存在給定的存儲(chǔ)區(qū)域中??刂撇?60通過執(zhí)行給定的控制程序,從而控制顯示部220中的各種數(shù)據(jù)等的顯示動(dòng)作、存儲(chǔ)部240中的數(shù)據(jù)的保存以及讀出動(dòng)作、通信I/F部270中的與傳感器設(shè)備100的通信動(dòng)作等。
通信I/F部270通過應(yīng)用給定的無線通信方式與傳感器設(shè)備100進(jìn)行通信,從而將通過操作輸入操作部210而設(shè)定的指示傳感器設(shè)備100中的傳感動(dòng)作的開始或結(jié)束的控制信號(hào)等發(fā)送給傳感器設(shè)備100。此外,通信I/F部270接收在傳感器設(shè)備100中計(jì)算出的與用戶US的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等。
(運(yùn)動(dòng)支援方法)
接著,參照附圖來說明本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置中的控制方 法(運(yùn)動(dòng)支援方法)。另外,以下所示的運(yùn)動(dòng)支援方法通過在傳感器設(shè)備100以及腕設(shè)備200的各控制部中執(zhí)行給定的算法程序來實(shí)現(xiàn)。
圖4是表示本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法的一例的流程圖。圖5是表示本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法中應(yīng)用的步判定處理的一例的流程圖。圖6是表示由本實(shí)施方式所涉及的加速度測(cè)量部所取得的各軸的加速度波形(平滑化濾波處理后)的一例的波形圖。圖7是表示本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法中應(yīng)用的左右著地判定處理的一例的流程圖。圖8是表示由本實(shí)施方式所涉及的加速度測(cè)量部所取得的Z軸的加速度波形(平滑化濾波處理后)、和由角速度測(cè)量部所取得的Y軸的角速度波形的一例的波形圖。圖9是表示本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法中應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的顯示例的圖。
在本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法中,如圖4的流程圖所示,首先,在用戶US將傳感器設(shè)備100安裝于腰部的狀態(tài)下,開始跑步時(shí),操作安裝于手腕等的腕設(shè)備200來開始傳感器設(shè)備100中的傳感動(dòng)作。具體來說,通過用戶US操作腕設(shè)備200,從而從腕設(shè)備200經(jīng)由通信I/F部170向傳感器設(shè)備100發(fā)送指示傳感器設(shè)備100中的傳感動(dòng)作的開始的控制信號(hào)。由此,傳感器設(shè)備100的控制部160使加速度測(cè)量部110以及角速度測(cè)量部120有效化,并且執(zhí)行將用于判定跑步中的步伐(由左右腳的各一步構(gòu)成的2步)的步數(shù)計(jì)數(shù)器ctStep的值設(shè)定為“0”的初始化動(dòng)作(步驟S102)。加速度測(cè)量部110以及角速度測(cè)量部120若被控制部160有效化,則開始基于給定的采樣頻率來取得傳感器數(shù)據(jù)的采樣動(dòng)作。在此,加速度測(cè)量部110以及角速度測(cè)量部120中的采樣動(dòng)作被同步執(zhí)行,在相同的定時(shí)取得加速度數(shù)據(jù)以及角速度數(shù)據(jù)。
控制部160反復(fù)執(zhí)行以下一系列的處理動(dòng)作(步驟S106~S124),直到通過用戶US操作腕設(shè)備200,從而經(jīng)由通信I/F部170接收指示傳感器設(shè)備100中的傳感動(dòng)作的結(jié)束的控制信號(hào),進(jìn)行處理的結(jié)束判斷為止(步驟S104)。
即,控制部160,首先,判定是否由加速度測(cè)量部110以及角速度測(cè)量部120通知了傳感器數(shù)據(jù)的取得(采樣)(步驟S106)。控制部160若從加速度測(cè)量部110以及角速度測(cè)量部120接收到采樣通知(步驟S106 的“是”),則將由加速度測(cè)量部110取得的加速度數(shù)據(jù)保存到環(huán)形緩沖區(qū)中(步驟S108)。另一方面,在未接收到采樣通知的情況下,控制部160返回到步驟S104繼續(xù)處理,等待下次的采樣通知。此外,在角速度測(cè)量部120被有效化的情況下,控制部160在上述的加速度數(shù)據(jù)的取得的同時(shí),將角速度數(shù)據(jù)保存在環(huán)形緩沖區(qū)中(步驟S110)。在此,保存加速度數(shù)據(jù)以及角速度數(shù)據(jù)的環(huán)形緩沖區(qū)既可以設(shè)置于存儲(chǔ)部140,也可以設(shè)置于執(zhí)行后述的步判定處理的信號(hào)處理部150。
接下來,控制部160控制信號(hào)處理部150,基于所取得的加速度數(shù)據(jù),進(jìn)行對(duì)跑步中的左右腳的每一步的步伐進(jìn)行判定的步判定處理(步驟S112)。在本實(shí)施方式所涉及的步判定處理中,使用由加速度測(cè)量部110所取得的加速度數(shù)據(jù)當(dāng)中的Z軸的加速度數(shù)據(jù)(第2分量)AccZ,來判定跑步中的每一步的步伐。即,對(duì)由加速度測(cè)量部110在跑步中取得的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行軸校正,并實(shí)施了平滑化濾波處理后的波形例如如圖6所示,在X、Y、Z的各軸上分別具有特征的波形。在此,Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ中的隨著時(shí)間經(jīng)過而加速度的值發(fā)生較大變化的波形的周期,相當(dāng)于表示每一步的步伐的步周期。因此,基于Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ,能夠判定跑步中的每一步的步伐。
在步判定處理中,如圖5的流程圖所示,信號(hào)處理部150,首先,使用由加速度測(cè)量部110所取得的加速度數(shù)據(jù)中的最新(最近)的例如4試樣份的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ,來計(jì)算移動(dòng)平均值A(chǔ)0(步驟S202)。
接下來,信號(hào)處理部150基于Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ的移動(dòng)平均值A(chǔ)0,來判定步伐(步)是否前進(jìn)。具體來說,信號(hào)處理部150通過判定所計(jì)算出的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ的移動(dòng)平均值A(chǔ)0是否比基于在1個(gè)試樣前取得的加速度數(shù)據(jù)而計(jì)算出的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ的移動(dòng)平均值A(chǔ)1大、并且為預(yù)先設(shè)定的閾值TH0以上,來檢測(cè)步伐(步)的分割線(break)。即,信號(hào)處理部150判定移動(dòng)平均值A(chǔ)1是否小于閾值TH0(步驟S204),在移動(dòng)平均值A(chǔ)1小于閾值TH0的情況下(步驟S204的“是”),判定移動(dòng)平均值A(chǔ)0是否為閾值TH0以上(步驟S206)。在移動(dòng)平均值A(chǔ)0為閾值TH0以上的情況下(步驟S206的“是”),信號(hào)處理部150將移動(dòng)平均值A(chǔ)0設(shè)定到移動(dòng)平均值A(chǔ)1,并且判定為檢測(cè)到步伐(步)的 分割線而步伐(步)前進(jìn),將標(biāo)志IS_STEP設(shè)定為1。信號(hào)處理部150將這些移動(dòng)平均值A(chǔ)1以及標(biāo)志IS_STEP保存在存儲(chǔ)部140的給定的存儲(chǔ)區(qū)域中(步驟S208)。在此,用于對(duì)所計(jì)算出的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ的移動(dòng)平均值A(chǔ)0的大小進(jìn)行規(guī)定的閾值TH0例如可以基于在過去進(jìn)行的跑步時(shí)取得的加速度數(shù)據(jù)來設(shè)定,例如可以設(shè)定為12m/s2程度。
另一方面,在移動(dòng)平均值A(chǔ)1為閾值TH0以上的情況(步驟S204的“否”)下、或在移動(dòng)平均值A(chǔ)1小于閾值TH0而移動(dòng)平均值A(chǔ)0小于閾值TH0的情況(步驟S206的“否”)下,信號(hào)處理部150將移動(dòng)平均值A(chǔ)0設(shè)定到移動(dòng)平均值A(chǔ)1,并且判定為未檢測(cè)到步伐(步)的分割線而步伐(步)未前進(jìn),將標(biāo)志IS_STEP設(shè)定為0。信號(hào)處理部150將這些移動(dòng)平均值A(chǔ)1以及標(biāo)志IS_STEP保存在存儲(chǔ)部140的給定的存儲(chǔ)區(qū)域中(步驟S220),結(jié)束步判定處理而返回到圖4所示的流程圖。另外,在上述的步伐(步)的有無的判定處理(步驟S204、S206)中應(yīng)用的基于在1個(gè)試樣前取得的加速度數(shù)據(jù)而計(jì)算出的移動(dòng)平均值A(chǔ)1在初始狀態(tài)下不確定。因此,信號(hào)處理部150針對(duì)基于以最初的數(shù)個(gè)試樣取得的加速度數(shù)據(jù)而計(jì)算出的移動(dòng)平均值A(chǔ)0,不進(jìn)行上述的判定處理而判定為步伐(步)未前進(jìn),將標(biāo)志IS_STEP設(shè)定為0,結(jié)束步判定處理而返回到圖4所示的流程圖。
接下來,在通過上述的步伐(步)的有無的判定處理(步驟S204、S206),判定為檢測(cè)到步伐(步)的分割線而步伐(步)前進(jìn),并將標(biāo)志IS_STEP設(shè)定為1的情況(步驟S208)下,信號(hào)處理部150將對(duì)步伐(步)的分割線的時(shí)刻進(jìn)行規(guī)定的參數(shù)t0Now設(shè)定為當(dāng)前時(shí)刻而保存在存儲(chǔ)部140的給定的存儲(chǔ)區(qū)域中(步驟S210)。
接下來,信號(hào)處理部150基于上述的步伐(步)的判定處理的結(jié)果,來判定步伐(步)是否前進(jìn)了2步。具體來說,信號(hào)處理部150判定用于對(duì)步伐(步)的2步進(jìn)行判定的步數(shù)計(jì)數(shù)器ctStep的值是否為0(步驟S212)。在步數(shù)計(jì)數(shù)器ctStep的值為0的情況(步驟S212的“是”)下,信號(hào)處理部150判定為步伐(步)是第一步,將對(duì)上次的步伐(步)的分割線的時(shí)刻進(jìn)行規(guī)定的參數(shù)t1Now與被設(shè)定為當(dāng)前時(shí)刻的參數(shù)t0Now的差分時(shí)間設(shè)定到參數(shù)STEP0中而保存在存儲(chǔ)部140的給定的存儲(chǔ)區(qū)域中(步驟 S214)。
另一方面,在步數(shù)計(jì)數(shù)器ctStep的值不為0的情況(步驟S212的“否”)下,信號(hào)處理部150判定為步伐(步)是第2步以后,將從對(duì)上次的步伐(步)的分割線的時(shí)刻進(jìn)行規(guī)定的參數(shù)t1Now中所設(shè)定的時(shí)刻起的經(jīng)過時(shí)間設(shè)定到參數(shù)STEP1中而保存在存儲(chǔ)部140的給定的存儲(chǔ)區(qū)域中(步驟S216)。在此,參數(shù)STEP1中所設(shè)定的經(jīng)過時(shí)間相當(dāng)于參數(shù)t1Now與參數(shù)t0Now的差分時(shí)間。
接下來,信號(hào)處理部150將參數(shù)t0Now的時(shí)刻設(shè)定到參數(shù)t1Now中而保存在存儲(chǔ)部140的給定的存儲(chǔ)區(qū)域中(步驟S218),并結(jié)束步判定處理而返回到圖4所示的流程圖。另外,在上述的步伐(步)的每一步的時(shí)間的計(jì)算處理(步驟S212~S216)中應(yīng)用的對(duì)上次的步伐(步)的分割線的時(shí)刻進(jìn)行規(guī)定的參數(shù)t1Now在初始狀態(tài)時(shí)是不確定的。因此,信號(hào)處理部150針對(duì)基于以最初的試樣而取得的加速度數(shù)據(jù)對(duì)步伐(步)的分割線的時(shí)刻進(jìn)行規(guī)定的參數(shù)t0Now,不進(jìn)行上述的計(jì)算處理,僅進(jìn)行將參數(shù)t1Now設(shè)定(更新)為當(dāng)前時(shí)刻的處理,并將標(biāo)志IS_STEP設(shè)定為0,結(jié)束步判定處理而返回到圖4所示的流程圖。
接下來,控制部160在上述的步判定處理(步驟S112)中,判定步伐(步)是否被判定為前進(jìn)。具體來說,信號(hào)處理部150在步判定處理中,判定對(duì)步伐(步)是否前進(jìn)的判定結(jié)果進(jìn)行表示的標(biāo)志IS_STEP是否被設(shè)定為1而被判定為步伐(步)前進(jìn)一步(步驟S114)。在被判定為步伐(步)前進(jìn)一步的情況(步驟S114的“是”)下,信號(hào)處理部150使步數(shù)計(jì)數(shù)器ctStep的值遞增更新(ctStep←ctStep+1)(步驟S116)。接下來,信號(hào)處理部150判定步伐(步)是否前進(jìn)2步。具體來說,信號(hào)處理部150判定更新后的步數(shù)計(jì)數(shù)器ctStep的值是否為2(步驟S118)。在步數(shù)計(jì)數(shù)器ctStep的值為2的情況(步驟S118的“是”)下,信號(hào)處理部150判定為步伐(步)前進(jìn)2步,進(jìn)行對(duì)左右腳的著地進(jìn)行判定的左右著地判定處理(步驟S120)。
另一方面,在步判定處理中,標(biāo)志IS_STEP未被設(shè)定為1而未被判定為步伐(步)中的一步的情況(步驟S114的“否”)下、或步數(shù)計(jì)數(shù)器ctStep的值不為2而被判定為步伐(步)未前進(jìn)2步的情況(步驟S118 的“否”)下,控制部160返回到步驟S104繼續(xù)處理,進(jìn)行待機(jī)直到接收到下次的采樣通知為止。
在本實(shí)施方式所涉及的左右著地判定處理(步驟S120)中,如圖7的流程圖所示,控制部160控制信號(hào)處理部150,首先,判定角速度測(cè)量部120是否被有效化(步驟S302)。在此,所謂角速度測(cè)量部120被有效化的狀態(tài),是指驅(qū)動(dòng)電力被提供(電源接通)給角速度測(cè)量部120從而有效地進(jìn)行動(dòng)作的狀態(tài),所謂被無效化的狀態(tài),是指給角速度測(cè)量部120的驅(qū)動(dòng)電力被阻斷(電源斷開)或被抑制從而未有效地進(jìn)行動(dòng)作的狀態(tài)。在角速度測(cè)量部120未被有效化(無效)的情況(步驟S302的“否”)下,信號(hào)處理部150判定通過上述步判定處理(步驟S112)而計(jì)算出的每一步的時(shí)間的變動(dòng)是否較大(步驟S316)。在此,每一步的時(shí)間變動(dòng)的判定,例如可以在參數(shù)STEP0中設(shè)定的第一步的步伐所需要的時(shí)間與參數(shù)STEP1中設(shè)定的第2步的步伐所需要的時(shí)間的差分大于預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下,視為時(shí)間變動(dòng)較大?;蛘撸4孀罱?0步份的經(jīng)過時(shí)刻,將其平均值與第一步的步伐所需要的時(shí)間(參數(shù)STEP0的設(shè)定值)或第2步的步伐所需要的時(shí)間(參數(shù)STEP1的設(shè)定值)進(jìn)行比較,在其差分大于預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下,視為時(shí)間變動(dòng)較大。然后,在每一步的時(shí)間的變動(dòng)較大的情況(步驟S316的“是”)下,信號(hào)處理部150使角速度測(cè)量部120有效化(步驟S318),結(jié)束左右著地判定處理而返回到圖4所示的流程圖。另一方面,在每一步的時(shí)間的變動(dòng)較小的情況(步驟S316的“否”)下,信號(hào)處理部150以該狀態(tài)結(jié)束左右著地判定處理而返回到圖4所示的流程圖。在此情況下,保持已經(jīng)設(shè)定的變量STEP0_IS_LEFT的值。
在步驟S302中,角速度測(cè)量部120被有效化的情況(步驟S302的“是”)下,信號(hào)處理部150使用由角速度測(cè)量部120所取得的各軸的角速度數(shù)據(jù)當(dāng)中的Y軸的角速度數(shù)據(jù)(第1分量)GyrY,來判定跑步中的左右腳的著地。具體來說,在跑步中由加速度測(cè)量部110所取得的加速度數(shù)據(jù)的平滑化濾波處理后的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ的波形,例如如圖8(a)所示,此外,由角速度測(cè)量部120所取得的角速度數(shù)據(jù)中的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的波形,例如如圖8(b)所示。在圖8(a)、(b)中,時(shí)間軸一致地進(jìn)行了表示。在此,角速度數(shù)據(jù)中的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY 對(duì)應(yīng)于左右各步伐而示出大致相反的變化的傾向,在左腳著地的情況下Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY示出正(plus)值,在右腳著地的情況下Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY示出負(fù)(minus)值。該Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的變化傾向有從左右各腳著地的瞬間起稍許延遲后顯著出現(xiàn)的傾向。此外,左右腳的任意一方著地的定時(shí)存在于:加速度數(shù)據(jù)的平滑化濾波處理后的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ的值增加而超過重力加速度(9.8m/s2)的時(shí)間位置T101、T102的稍前處。因此,能夠基于加速度數(shù)據(jù)中的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ超過重力加速度的時(shí)間位置T101、T102(即緊隨著地定時(shí)之后)處的角速度數(shù)據(jù)中的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY,來判定左右腳的著地。
即,信號(hào)處理部150計(jì)算從最近的時(shí)間位置T102處的角速度數(shù)據(jù)中的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的值GY(T102)中減去前1個(gè)時(shí)間位置T101處的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的值GY(T101)而得到的值(差分),設(shè)定到參數(shù)D中(步驟S304)。另外,在圖8(a)、(b)所示的波形中,參數(shù)D被設(shè)定為正值。另一方面,在相反的腳的著地定時(shí),參數(shù)D被設(shè)定為負(fù)值。在此,在本實(shí)施方式中,參數(shù)D的單位為[rad/s]。
接下來,信號(hào)處理部150判定參數(shù)D是否為正值(D>0)(步驟S306)。在參數(shù)D為正值的情況(步驟S306的“是”)下,信號(hào)處理部150判定為在最近的時(shí)間位置T102的近前著地的腳為左腳,在變量STEP0_IS_LEFT中設(shè)定1而保存到存儲(chǔ)部140的給定的存儲(chǔ)區(qū)域中(步驟S308)。另一方面,在參數(shù)D為負(fù)值的情況(步驟S306的“否”)下,信號(hào)處理部150判定為在最近的時(shí)間位置T102的近前著地的腳為右腳,在變量STEP0_IS_LEFT中設(shè)定0而保存到存儲(chǔ)部140的給定的存儲(chǔ)區(qū)域中(步驟S310)。然后,信號(hào)處理部150使角速度測(cè)量部120無效化(步驟S312),結(jié)束左右著地判定處理而返回到圖4所示的流程圖。
接下來,控制部160執(zhí)行將步數(shù)計(jì)數(shù)器ctStep的值設(shè)定為“0”的初始化(步驟S122)。然后,控制部160經(jīng)由通信I/F部170,向腕設(shè)備200發(fā)送通過上述步判定處理(步驟S112)、左右著地判定處理(步驟S120)而取得的各種數(shù)據(jù)、判定結(jié)果等。由此,在腕設(shè)備200的顯示部220中,以數(shù)值、文字、圖標(biāo)等給定的形式大致實(shí)時(shí)地更新顯示與跑步中的左右步伐關(guān)聯(lián)的各種數(shù)據(jù)作為運(yùn)動(dòng)指標(biāo),來提供給用戶US(步驟S124)。
顯示于腕設(shè)備200的顯示部220的運(yùn)動(dòng)指標(biāo),具體來說,例如如圖9(a)所示,通過數(shù)值、文字等來顯示基于通過步判定處理、左右著地判定處理而取得的各種數(shù)據(jù)、判定結(jié)果等來計(jì)算出的間距(圖中、上段)、左右各腳的著地定時(shí)之間的經(jīng)過時(shí)間(圖中、中段以及下段)等。在此,間距為每1分鐘的步數(shù)(單位[bpm]),因此基于在上述的步判定處理中在參數(shù)STEP0、STEP1中設(shè)定的值,通過下式來計(jì)算。另外,在圖9(a)中,作為計(jì)算例而表記為“169bpm”。
(間距)=60/(STEP0+STEP1)
此外,從右腳的著地定時(shí)到左腳的著地定時(shí)的經(jīng)過時(shí)間,在上述的左右著地判定處理中在變量STEP0_IS_LEFT中設(shè)定了1的情況下,將在參數(shù)STEP1中設(shè)定的值(圖9(a)中例如表記為“180ms”)顯示于顯示部220。此外,從左腳的著地定時(shí)到右腳的著地定時(shí)的經(jīng)過時(shí)間,在左右著地判定處理中在變量STEP0_IS_LEFT中設(shè)定了1的情況下,將在參數(shù)STEP0中設(shè)定的值(圖9(a)中例如表記為“176ms”)顯示于顯示部220。
另外,在圖9(a)中,示出了在腕設(shè)備200的顯示部220中顯示間距、左右各腳的著地定時(shí)之間的經(jīng)過時(shí)間作為運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的例子,但本發(fā)明并不限定于此。即,本發(fā)明只要是與左右步伐相關(guān)的數(shù)據(jù)即可,也可以顯示與左右腳的交替的活動(dòng)關(guān)聯(lián)的各種數(shù)據(jù)作為運(yùn)動(dòng)指標(biāo),還可以顯示與左右各腳的獨(dú)立的活動(dòng)關(guān)聯(lián)的各種數(shù)據(jù)作為運(yùn)動(dòng)指標(biāo)。在此,作為后者的例子,可以顯示對(duì)加速度數(shù)據(jù)當(dāng)中的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ進(jìn)行積分而得到的表示跑步中的身體的上下運(yùn)動(dòng)的值作為運(yùn)動(dòng)指標(biāo)。由此,能夠掌握從右腳的著地定時(shí)到左腳的著地定時(shí)的身體的上下運(yùn)動(dòng)、以及從左腳的著地定時(shí)到右腳的著地定時(shí)的身體的上下運(yùn)動(dòng)的變動(dòng)量,或者對(duì)它們進(jìn)行比較來掌握。
然后,控制部160返回到步驟S104,反復(fù)執(zhí)行上述一系列的處理動(dòng)作(步驟S106~S124),直到進(jìn)行處理的結(jié)束判斷為止。
這樣,在本實(shí)施方式中,基于在跑步中取得的相對(duì)于地面垂直的加速度(軸校正后的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ)的變化,來檢測(cè)跑步中的左右腳的著地定時(shí),基于緊隨最近以及上次的著地定時(shí)之后的繞前進(jìn)方向軸的角速度(Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY)的差分(參數(shù)D)是正值以及負(fù)值中 的哪一方,來判定著地的腳是左右腳中的哪一方。
由此,本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置在用戶在腰部安裝傳感器設(shè)備進(jìn)行跑步的情況下,即使在傳感器設(shè)備的安裝位置由于振動(dòng)等而上下移動(dòng)從而無法適當(dāng)?shù)靥綔y(cè)腰部分的旋轉(zhuǎn)的情況下,也能夠基于繞前進(jìn)方向軸角速度來正確地進(jìn)行左右腳的著地判定,并作為運(yùn)動(dòng)指標(biāo)而提供給用戶。因此,用戶能夠準(zhǔn)確地掌握運(yùn)動(dòng)時(shí)的身體的用法的平衡,有助于其判斷、改善。
此外,在本實(shí)施方式中,即使在傳感器設(shè)備的安裝位置由于跑步時(shí)的振動(dòng)等而發(fā)生一定程度的移動(dòng)的情況下也能夠正確地進(jìn)行左右腳的著地判定,因此作為傳感器設(shè)備的安裝結(jié)構(gòu),能夠應(yīng)用例如在跑步服上用夾子等來固定傳感器設(shè)備那樣的簡單的結(jié)構(gòu)。
此外,在本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法中,在進(jìn)行了一次左右腳的著地判定之后,使角速度測(cè)量部無效化。此外,判定鉛垂方向的加速度的變化是否為周期性的,在判定為不是周期性的情況下,將角速度測(cè)量部有效化并基于繞前進(jìn)方向軸的角速度(Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY)重新開始左右著地判定處理。
即,在本實(shí)施方式中,為了左右腳的著地判定,一般使用與加速度測(cè)量部相比功耗較大的角速度測(cè)量部。因此,在本實(shí)施方式中,進(jìn)行了一次左右腳的著地判定之后,使角速度測(cè)量部無效化并在需要進(jìn)行左右著地判定處理時(shí)再次有效化,通過進(jìn)行這樣的間歇驅(qū)動(dòng),從而能夠?qū)⒔撬俣葴y(cè)量部的功耗限制在所需最小限度,能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器設(shè)備的低功耗化。在此,在用戶在跑步中摔倒或者停住,鉛垂方向的加速度的變化并非周期性的情況下,通過將角速度測(cè)量部有效化來重新開始左右著地判定處理,從而能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行左右腳的著地判定。
另外,在本實(shí)施方式中,作為跑步中的檢測(cè)左右腳的著地定時(shí)的方法,示出了使用由加速度測(cè)量部所取得的加速度數(shù)據(jù)當(dāng)中的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ的方法,但本發(fā)明并不限定于此。本發(fā)明例如也可以使用加速度數(shù)據(jù)當(dāng)中的Y軸的加速度數(shù)據(jù)AccY來檢測(cè)上述的著地定時(shí)。具體來說,在圖6所示的加速度數(shù)據(jù)的X、Y、Z各軸的加速度數(shù)據(jù)中,通過在平滑化濾波處理后的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ處于增加傾向的期間中,提取在 Y軸的加速度數(shù)據(jù)AccY中出現(xiàn)的負(fù)的峰值的時(shí)間位置,從而能夠檢測(cè)左右腳的著地定時(shí)。
此外,在本實(shí)施方式中,作為判定著地的腳是左右腳中的哪一方的方法,示出了使用與由角速度測(cè)量部所取得的角速度數(shù)據(jù)當(dāng)中的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY相關(guān)的特定的參數(shù)的極性(是正負(fù)值中的哪一方)的方法,但本發(fā)明并不限定于此。本發(fā)明例如如后述的第3實(shí)施方式所示,也可以使用利用了Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的方法、利用了X軸的加速度數(shù)據(jù)AccX的方法、利用了Z軸的角速度數(shù)據(jù)GyrZ的方法來判定左右腳。關(guān)于這些方法,在后面詳細(xì)敘述。
此外,在本實(shí)施方式中,示出了進(jìn)行了一次左右著地判定之后,使角速度測(cè)量部無效化來間歇地執(zhí)行左右著地判定處理的方法,但本發(fā)明并不限定于此。本發(fā)明例如也可以在特定的期間,使角速度測(cè)量部持續(xù)性地有效化來連續(xù)執(zhí)行多次左右著地判定處理,對(duì)該判定結(jié)果進(jìn)行過濾(進(jìn)行評(píng)價(jià)、判別來篩選)而作為運(yùn)動(dòng)指標(biāo)來提供給用戶,上述的特定的期間結(jié)束后使角速度測(cè)量部持續(xù)性地?zé)o效化。
(變形例)
接著,參照附圖來說明上述的本實(shí)施方式中的變形例。
圖10是表示本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法的變形例的流程圖。在此,針對(duì)與上述實(shí)施方式相同的處理動(dòng)作,簡化其說明。
在上述的本實(shí)施方式中,針對(duì)如下情況進(jìn)行了說明,即基于通過步判定處理、左右著地判定處理而取得的各種數(shù)據(jù)、判定結(jié)果等,在腕設(shè)備200的顯示部220作為與跑步中的左右步伐關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)來進(jìn)行顯示的情況。在本實(shí)施方式的變形例中,特征在于,基于表示左右腳的著地判定處理的結(jié)果的穩(wěn)定度、正確度的似然度(likelihood),來變更向腕設(shè)備200的顯示部220的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的顯示方法。
即,在本變形例中,與上述的第1實(shí)施方式同樣地,在左右著地判定處理(步驟S120)中,如圖8(a)、(b)所示,在Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ超過重力加速度的時(shí)間位置T101、T102,計(jì)算由角速度測(cè)量部120所取得的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY彼此的差分,設(shè)定到參數(shù)D中(步驟S304)。然后,基于參數(shù)D是正負(fù)值中的哪一方,來判定最近著地的腳是 左右腳中的哪一方(步驟S306~S310)。
然后,在本實(shí)施方式的變形例中,如圖10的流程圖所示,信號(hào)處理部150基于參數(shù)D的值,設(shè)定上述左右腳的著地判定處理的結(jié)果的表示統(tǒng)計(jì)學(xué)上的穩(wěn)定度、正確度的似然度(合理性)LH(步驟S322)。在此,似然度LH以1~0的范圍的值表示左右腳的著地判定的穩(wěn)定度、正確度,在穩(wěn)定度、正確度較高的情況下用1表示,在穩(wěn)定度、正確度較低的情況下用接近0的值表示。即,參數(shù)D的值距離正負(fù)的邊界即0越遠(yuǎn),左右腳的著地判定處理的結(jié)果的穩(wěn)定度、正確度越高。由此,信號(hào)處理部150在參數(shù)D的絕對(duì)值例如為2以上(即D≥+2或D≤-2)的情況下,將似然度LH設(shè)定為1。另一方面,信號(hào)處理部150在參數(shù)D的絕對(duì)值小于2(即-2<D<+2)的情況下,如下式設(shè)定似然度LH。在此,s為調(diào)整系數(shù),例如設(shè)定為1。此外,Abs(_)是取得絕對(duì)值的函數(shù)。
LH=exp(-(2-Abs(D))/s)
然后,信號(hào)處理部150將上述的似然度LH保存到存儲(chǔ)部140的給定的存儲(chǔ)區(qū)域之后,使角速度測(cè)量部120無效化(步驟S312),結(jié)束左右著地判定處理,并與上述實(shí)施方式同樣地,返回到圖4所示的流程圖。
接下來,控制部160將步數(shù)計(jì)數(shù)器ctStep初始化(步驟S122)之后,在腕設(shè)備200的顯示部220,以給定的形式大致實(shí)時(shí)地顯示基于通過上述的步判定處理、左右著地判定處理而取得的各種數(shù)據(jù)、判定結(jié)果等的運(yùn)動(dòng)指標(biāo),來提供給用戶US(步驟S124)。
在本變形例中,顯示于腕設(shè)備200的顯示部220的運(yùn)動(dòng)指標(biāo),例如如圖9(b)所示,以與上述的似然度LH相應(yīng)的給定的形式來顯示基于通過步判定處理、左右著地判定處理而取得的各種數(shù)據(jù)、判定結(jié)果等來計(jì)算出的間距(圖中、上段)、左右各腳的著地定時(shí)之間的經(jīng)過時(shí)間(圖中、中段以及下段)等。在此,關(guān)于顯示于顯示部220的運(yùn)動(dòng)指標(biāo),設(shè)定顯示形式使得對(duì)顯示部220進(jìn)行目識(shí)別的用戶能夠直觀并且立刻識(shí)別似然度LH的大小(即左右腳的著地判定處理的結(jié)果的穩(wěn)定度、正確度)。具體來說,既可以在顯示部220將似然度LH本身作為數(shù)值信息來進(jìn)行顯示,也可以例如如圖9(b)所示,根據(jù)似然度LH來變更與左右腳的著地判定關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的顯示濃度、顯示顏色等。在此,所謂似然度LH較低,是指左 右腳的著地判定的穩(wěn)定度、正確度較低,因此在上述的左右著地判定處理中設(shè)定的似然度LH較低的情況下,也可以進(jìn)行向用戶催促其改善的顯示。具體來說,例如也可以如圖9(c)所示,進(jìn)行催促在跑步中左腳著地的定時(shí)觸摸顯示部220的前面的觸摸面板或者操作按鈕開關(guān)的顯示,通過手動(dòng)操作來設(shè)定著地定時(shí),并且進(jìn)行左右腳的著地判定。
這樣,在本變形例中,基于在左右著地判定處理中計(jì)算出的繞前進(jìn)方向軸的角速度的差分(參數(shù)D),來設(shè)定表示左右腳的著地判定的穩(wěn)定度、正確度的似然度,以與似然度相應(yīng)的顯示形式向用戶提供運(yùn)動(dòng)指標(biāo)。在此,在似然度較低的情況下以容易被用戶識(shí)別的形式顯示似然度。進(jìn)而,進(jìn)行催促其改善的顯示,通過用戶的手動(dòng)操作來設(shè)定著地定時(shí),并且進(jìn)行左右腳的著地判定,使傳感器設(shè)備中的左右腳的著地判定處理的結(jié)果實(shí)質(zhì)上無效。
由此,在本變形例中,能夠?qū)崿F(xiàn)與上述實(shí)施方式同等的作用效果,并且能夠以與左右腳的著地判定的穩(wěn)定度、正確度(似然度)相應(yīng)的顯示形式向用戶提供運(yùn)動(dòng)指標(biāo)。在此,在左右腳的著地判定的穩(wěn)定度、正確度較低的情況下,能夠促使用戶進(jìn)行手動(dòng)操作來進(jìn)行著地定時(shí)的設(shè)定、左右腳的著地判定。因此,用戶能夠更準(zhǔn)確地掌握運(yùn)動(dòng)時(shí)的身體的用法的平衡,有助于其判斷、改善。
<第2實(shí)施方式>
接著,參照附圖來說明本發(fā)明所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的第2實(shí)施方式。
圖11是表示第2實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法中應(yīng)用的左右著地判定處理的一例的流程圖。在此,針對(duì)與上述的第1實(shí)施方式及其變形例相同的處理動(dòng)作,簡化其說明。
在上述的第1實(shí)施方式中,針對(duì)如下情況進(jìn)行了說明:基于最近以及上次的著地定時(shí)的繞前進(jìn)方向軸的角速度(Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY)的差分(參數(shù)D)是正負(fù)值中的哪一方,來判定著地的腳是左右腳中的哪一方。在第2實(shí)施方式中,特征在于,根據(jù)最近的著地定時(shí)的繞前進(jìn)方向軸的角速度相對(duì)于基于在特定的期間取得的傳感器數(shù)據(jù)而預(yù)先計(jì)算出的繞前進(jìn)方向軸的角速度(Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY)的平均值、或預(yù)先設(shè)定的給定的閾值的大小關(guān)系,來判定著地的腳是左右腳中的哪一方。
即,在第2實(shí)施方式中,在上述第1本實(shí)施方式所示的運(yùn)動(dòng)支援方法(參照?qǐng)D4的流程圖)中應(yīng)用的左右著地判定處理(步驟S120)中,如圖11的流程圖所示,控制部160控制信號(hào)處理部150,首先,判定角速度測(cè)量部120是否被有效化(步驟S302)。在角速度測(cè)量部120被有效化的情況(步驟S302的“是”)下,信號(hào)處理部150讀出在存儲(chǔ)部140的給定的存儲(chǔ)區(qū)域中保存的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的平均值GYav(步驟S332),判定由角速度測(cè)量部120所取得的最近的著地定時(shí)的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的值GY(T)是否大于平均值GYav(步驟S334)。在此,Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的平均值GYav使用在用戶最近或者過去進(jìn)行的跑步中由角速度測(cè)量部120在特定的期間取得的傳感器數(shù)據(jù)(例如,數(shù)步份~10步份的傳感器數(shù)據(jù))當(dāng)中的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY來計(jì)算,并預(yù)先保存在存儲(chǔ)部140的給定的存儲(chǔ)區(qū)域中。
然后,在Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的值GY(T)大于平均值GYav的情況(步驟S334的“是”)下,信號(hào)處理部150判定為在該定時(shí)著地的腳為左腳,在變量STEP0_IS_LEFT中設(shè)定1(步驟S308)。另一方面,在Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的值GY(T)小于平均值GYav的情況(步驟S334的“否”)下,信號(hào)處理部150判定為在該定時(shí)著地的腳為右腳,在變量STEP0_IS_LEFT中設(shè)定0(步驟S310)。然后,信號(hào)處理部150使角速度測(cè)量部120無效化(步驟S312),結(jié)束左右著地判定處理而返回到圖4所示的流程圖。
這樣,在本實(shí)施方式中,如上所述,能夠基于預(yù)先計(jì)算出的平均值與最近的著地定時(shí)的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的大小關(guān)系,來進(jìn)行左右腳的著地判定,因此能夠僅通過成為判定對(duì)象的一步份的傳感器數(shù)據(jù)來正確地進(jìn)行跑步中的左右腳的著地判定。另外,在上述的第1實(shí)施方式中,由于是基于最近與上次的著地定時(shí)的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY相互的差分(參數(shù)D)來進(jìn)行左右腳的著地判定的方法,因此需要收集至少2步份以上的傳感器數(shù)據(jù)。由此,在本實(shí)施方式中,能夠?qū)崿F(xiàn)與上述第1實(shí)施方式同等的作用效果,并且能夠通過較少的緩沖數(shù)據(jù)來進(jìn)行左右腳的著地判定,能夠減輕處理負(fù)擔(dān)而迅速地進(jìn)行判定處理。
另外,在本實(shí)施方式中,關(guān)于基于最近的著地定時(shí)的Y軸的角速度數(shù) 據(jù)GyrY的值GY(T)相對(duì)于在特定的期間取得的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的平均值GYav的大小關(guān)系,來判定著地的腳是左右腳中的哪一方的方法進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限定于此。本發(fā)明也可以取代Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的平均值GYav,而基于最近的著地定時(shí)的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的值GY(T)相對(duì)于預(yù)先設(shè)定的給定的閾值的大小關(guān)系,來判定著地的腳是左右腳中的哪一方。在此,預(yù)先設(shè)定的閾值既可以是基于在過去的用戶的跑步時(shí)所取得的傳感器數(shù)據(jù)(Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY)的平均值的閾值,也可以基于平均值的經(jīng)時(shí)性變化的傾向來估算的閾值。
此外,在本實(shí)施方式中,也可以與上述第1實(shí)施方式的變形例同樣地,設(shè)定表示左右腳的著地判定處理的結(jié)果的穩(wěn)定度、正確度的似然度,基于該似然度,來變更向腕設(shè)備200的顯示部220的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的顯示方法。在此,在本實(shí)施方式中,似然度例如基于以在左右著地判定處理之前設(shè)定的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的平均值GYav或閾值為基準(zhǔn)的、最近的著地定時(shí)的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的值GY(T)的比率來設(shè)定。
<第3實(shí)施方式>
接著,參照附圖來說明本發(fā)明所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的第3實(shí)施方式。
圖12是表示第3實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法的一例的流程圖。圖13是表示由本實(shí)施方式所涉及的加速度測(cè)量部所取得的加速度數(shù)據(jù)、和由角速度測(cè)量部所取得的角速度數(shù)據(jù)的一例的實(shí)測(cè)波形圖。圖14是表示本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法中應(yīng)用的左右著地判定處理的最終處理的一例的流程圖。在此,針對(duì)與上述第1或第2實(shí)施方式及其變形例相同的處理動(dòng)作,簡化其說明。
在上述第1實(shí)施方式中,針對(duì)如下方法進(jìn)行了說明:基于緊隨著地定時(shí)之后取得的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY(嚴(yán)格來說,著地后產(chǎn)生的身體的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作所引起的Y軸的角速度數(shù)據(jù)的變化),來判定著地的腳是左右腳中的哪一方。在第3實(shí)施方式中,特征在于,使用加速度數(shù)據(jù)或角速度數(shù)據(jù),通過不同的多個(gè)方法來進(jìn)行左右著地判定處理,根據(jù)這些判定處理的結(jié)果的組合,來最終判定著地的腳是左右腳中的哪一方。
在第3實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援方法中,如圖12的流程圖所示,首先,基于在跑步中取得的傳感器數(shù)據(jù),進(jìn)行對(duì)步伐(步)的分割線進(jìn)行 檢測(cè)的前準(zhǔn)備處理(步驟S402)。具體來說,在開始跑步時(shí),通過用戶US操作腕設(shè)備200,從而向傳感器設(shè)備100發(fā)送指示傳感動(dòng)作的開始的控制信號(hào),加速度測(cè)量部110以及角速度測(cè)量部120被有效化而開始采樣動(dòng)作。由加速度測(cè)量部110以及角速度測(cè)量部120所取得的傳感器數(shù)據(jù)(加速度數(shù)據(jù)以及角速度數(shù)據(jù))分別被保存在環(huán)形緩沖區(qū)中,由信號(hào)處理部150來檢測(cè)跑步中的左右步伐(步)的分割線。
即,在跑步中由加速度測(cè)量部110所取得的加速度數(shù)據(jù)的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ的波形例如如圖13(a)所示,X軸的加速度數(shù)據(jù)AccX以及Y軸的加速度數(shù)據(jù)AccY的波形例如如圖13(c)所示。此外,由角速度測(cè)量部120所取得的角速度數(shù)據(jù)當(dāng)中的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY、以及Z軸的角速度數(shù)據(jù)GyrZ的波形例如如圖13(c)所示。
信號(hào)處理部150如圖13所示,在至少取得了一步份以上的加速度數(shù)據(jù)以及角速度數(shù)據(jù)的狀態(tài)下,對(duì)圖13(a)所示的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ實(shí)施移動(dòng)平均等平滑化濾波處理,如圖13(a)所示,計(jì)算平滑化加速度數(shù)據(jù)FAccZ。該平滑化加速度數(shù)據(jù)FAccZ的波形相當(dāng)于上述第1實(shí)施方式中圖6、圖8(a)所示的平滑化濾波處理后的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ。
接下來,信號(hào)處理部150提取平滑化加速度數(shù)據(jù)FAccZ成為極大值的時(shí)間位置T201、T202、T203···,對(duì)各時(shí)間位置T201~T202間、T202~T203間、T203~···的加速度數(shù)據(jù)AccZ進(jìn)行2次積分,由此如圖13(b)所示,計(jì)算表示高度變動(dòng)的數(shù)據(jù)。
接下來,信號(hào)處理部150如圖13(b)所示,提取高度變動(dòng)數(shù)據(jù)成為最大值的時(shí)間位置T211、T212、T213···,設(shè)定為左右步伐(步)的分割線的時(shí)刻。在此,在圖13中,為了方便圖示,僅示出了時(shí)刻5.2~6.0秒為止的加速度數(shù)據(jù)以及角速度數(shù)據(jù),但在檢測(cè)上述的步伐(步)的分割線的處理中,當(dāng)然還會(huì)利用其前后時(shí)刻(例如時(shí)刻6.0秒以后)的數(shù)據(jù)。
另外,本實(shí)施方式中應(yīng)用的前準(zhǔn)備處理并不限定于對(duì)上述的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ進(jìn)行平滑化之后,進(jìn)行2次積分來計(jì)算步伐(步)的分割線的時(shí)刻的方法,也可以應(yīng)用上述第1實(shí)施方式所示的步判定處理。
接下來,信號(hào)處理部150對(duì)跑步中的左右腳的任意一方著地的定時(shí)進(jìn)行檢測(cè)(步驟S404)。具體來說,信號(hào)處理部150例如如圖13(c)所示, 提取在平滑化加速度數(shù)據(jù)FAccZ處于增加傾向的期間中Y軸的加速度數(shù)據(jù)AccY成為負(fù)的峰值的時(shí)間位置,設(shè)定為著地定時(shí)T111、T112···。在此,平滑化加速度數(shù)據(jù)FAccZ處于增加傾向的期間如圖13(b)所示,對(duì)應(yīng)于步伐(步)的分割線的時(shí)刻即時(shí)間位置T211、T212、T213···的各時(shí)間位置T211~T212間、T212~T213間、T213~···的前半部分的期間,基于該期間中的Y軸的加速度數(shù)據(jù)AccY的負(fù)的波峰,來設(shè)定著地定時(shí)T111、T112···。此外,作為用于檢測(cè)著地定時(shí)的其他方法,例如也可以應(yīng)用上述第1實(shí)施方式所示的方法(參照?qǐng)D8),將平滑化濾波處理后的Z軸的加速度數(shù)據(jù)AccZ超過重力加速度(9.8m/s2)的時(shí)間位置的稍前的時(shí)間位置設(shè)定為著地定時(shí)。
接下來,信號(hào)處理部150使用由加速度測(cè)量部110以及角速度測(cè)量部120所取得的傳感器數(shù)據(jù)的特定的數(shù)據(jù)分量,通過不同的多個(gè)方法來進(jìn)行判定左右腳的著地的左右著地判定處理。在本實(shí)施方式中,通過使用了Y軸的角速度數(shù)據(jù)(第1分量)GyrY的方法、使用了X軸的加速度數(shù)據(jù)(第1分量)AccX的方法和使用了Z軸的角速度數(shù)據(jù)(第1分量)GyrZ的方法,來進(jìn)行左右著地判定處理。在此,基于這3個(gè)方法的左右著地判定處理既可以是按時(shí)間序列執(zhí)行的處理,也可以是并行執(zhí)行的處理。此外,關(guān)于執(zhí)行處理的順序并無特別限定。這些左右著地判定處理的結(jié)果被保存到存儲(chǔ)部140的給定的存儲(chǔ)區(qū)域中。以下,具體說明基于各方法的左右著地判定處理。
在基于第1方法的左右著地判定處理中,信號(hào)處理部150基于從通過上述的著地定時(shí)檢測(cè)處理(步驟S404)而檢測(cè)到的著地定時(shí)起一定的時(shí)間范圍內(nèi)的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY,進(jìn)行判定左右腳的著地的處理(步驟S406)。具體來說,信號(hào)處理部150如圖13(d)所示,對(duì)從上述的著地定時(shí)T111、T112···起一定的時(shí)間范圍例如70msec的期間內(nèi)的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的極值(圖中由實(shí)線圓圈表記)進(jìn)行檢測(cè),基于該極值是正負(fù)值中的哪一方,來判定著地的腳是左右腳中的哪一方。在Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的極值為正值的情況下,信號(hào)處理部150判斷為在該定時(shí)著地的腳為左腳,另一方面,在Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的極值為負(fù)值的情況下,判定為在該定時(shí)著地的腳為右腳。在此,在從著地定時(shí)T111、 T112···起一定的時(shí)間范圍內(nèi)未檢測(cè)到Y(jié)軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的極值的情況下,信號(hào)處理部150將著地的腳的判定結(jié)果設(shè)為不定值。
即,在跑步中的人體中,為了緩和腳著地時(shí)的沖擊,若著地則骨盆會(huì)一瞬降低,然后,進(jìn)行恢復(fù)原狀那樣的動(dòng)作。例如在以左腳著地的情況下,會(huì)產(chǎn)生Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY在正方向上發(fā)生了較大變動(dòng)后恢復(fù)原狀這樣的現(xiàn)象。此外,在以右腳著地的情況下,會(huì)產(chǎn)生Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY在負(fù)方向上發(fā)生了較大變動(dòng)后恢復(fù)原狀這樣的現(xiàn)象。因此,能夠基于在緊隨著地定時(shí)之后取得的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的極值的正負(fù)來判定左右腳的著地。
另外,在上述第1實(shí)施方式中,也應(yīng)用了基于與上述同樣的技術(shù)思想來判定左右腳的著地的處理。在第1實(shí)施方式中,基于在緊隨最近與上次(前1次)的各著地定時(shí)之后取得的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的差分(參數(shù)D)為正負(fù)值中的哪一方,來進(jìn)行了判定左右腳的著地的處理。一般在跑步動(dòng)作中,有時(shí)若跑步方法、行進(jìn)速度不同,則在緊隨著地定時(shí)之后取得的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的變化傾向不同(例如,上述的變動(dòng)發(fā)生延遲)。因此,對(duì)于如第1實(shí)施方式所示的那樣的使用緊隨著地定時(shí)之后的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的值的方法而言,在無法得到能夠判別左右腳的程度的差異的情況下,可以想到著地判定的精度會(huì)稍稍下降。因此,在本實(shí)施方式中,如上所述,通過應(yīng)用使用在緊隨著地定時(shí)之后取得的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的極值的正負(fù)的方法,從而能夠使左右腳的著地判定的精度得到進(jìn)一步提高。
在基于第2方法的左右著地判定處理中,信號(hào)處理部150基于從通過上述的著地定時(shí)檢測(cè)處理(步驟S404)而檢測(cè)到的著地定時(shí)起一定的時(shí)間范圍內(nèi)的X軸的加速度數(shù)據(jù)AccX,來進(jìn)行判定左右腳的著地的處理(步驟S408)。具體來說,信號(hào)處理部150如圖13(c)所示,對(duì)從上述的著地定時(shí)T111、T112···起一定的時(shí)間范圍例如70msec的期間內(nèi)的X軸的加速度數(shù)據(jù)AccX的極值(圖中由實(shí)線圓圈表記)進(jìn)行檢測(cè)。然后,在該時(shí)間范圍中,檢測(cè)到多個(gè)極值,并且緊隨著地定時(shí)T111、T112···之后的最初的2個(gè)極值為正值、負(fù)值的順序的情況下,信號(hào)處理部150判定為在該定時(shí)著地的腳為左腳,另一方面,在2個(gè)極值為負(fù)值、正值的順 序的情況下,信號(hào)處理部150判定為在該定時(shí)著地的腳為右腳。在此,在從著地定時(shí)T111、T112···起一定的時(shí)間范圍內(nèi)僅檢測(cè)到1個(gè)X軸的加速度數(shù)據(jù)AccX的極值的情況下,信號(hào)處理部150在該極值為正值的情況下,判定為著地的腳為左腳,另一方面,在該極值為負(fù)值的情況下,判定為著地的腳為右腳。
即,在跑步中的人體中,在腳著地時(shí),骨盆向與著地的腳相反的腳的方向活動(dòng),然后,進(jìn)行返回原狀那樣的動(dòng)作。例如在以左腳著地的情況下,會(huì)產(chǎn)生如下這樣的現(xiàn)象:X軸的加速度數(shù)據(jù)AccX在正方向上發(fā)生了較大變動(dòng)后,向負(fù)方向急劇變動(dòng),然后,返回原狀。此外,在以右腳著地的情況下,會(huì)產(chǎn)生如下這樣的現(xiàn)象:X軸的加速度數(shù)據(jù)AccX在負(fù)方向上發(fā)生了較大變動(dòng)后,向正方向急劇變動(dòng),然后,返回原狀。因此,能夠基于在緊隨著地定時(shí)之后取得的X軸的加速度數(shù)據(jù)AccX的連續(xù)的極值的正負(fù)來判定左右腳的著地。
在基于第3方法的左右著地判定處理中,信號(hào)處理部150基于從通過上述的前準(zhǔn)備處理(步驟S402)而檢測(cè)到的步伐(步)的分割線的時(shí)刻起回溯的(靠前的)一定時(shí)間范圍內(nèi)的Z軸的角速度數(shù)據(jù)GyrZ,來進(jìn)行判定左右腳的著地的處理(步驟S410)。具體來說,信號(hào)處理部150如圖13(d)所示,對(duì)從上述的步伐(步)的分割線的時(shí)刻(時(shí)間位置T211、T212、T213···)起回溯的一定時(shí)間范圍內(nèi)的Z軸的角速度數(shù)據(jù)GyrZ(圖中由點(diǎn)線圓圈表記)進(jìn)行積分,基于該積分值是正負(fù)值中的哪一方,來判定著地的腳是左右腳中的哪一方。在此,從步伐(步)的分割線的時(shí)刻起回溯的一定時(shí)間范圍設(shè)定為各時(shí)間位置T211~T212間、T212~T213間、T213~···的后半部分的期間(例如,從各時(shí)間位置T211、T212、T213···起,經(jīng)過了時(shí)間位置間整體的60~90%的時(shí)間的期間)。在Z軸的角速度數(shù)據(jù)GyrZ的積分值為正值的情況下,信號(hào)處理部150判定為在該定時(shí)著地的腳為左腳,另一方面,在Z軸的角速度數(shù)據(jù)GyrZ的積分值為負(fù)值的情況下,判定為在該定時(shí)著地的腳為右腳。在此,在從步伐(步)的分割線的時(shí)刻(時(shí)間位置T211、T212、T213···)起回溯的一定時(shí)間范圍中,Z軸的角速度數(shù)據(jù)GyrZ的積分值為0(零)的情況下,信號(hào)處理部150將著地的腳的判定結(jié)果設(shè)為不定值。
即,在跑步中的人體中,在使一個(gè)腳著地而使另一個(gè)腳向前抬起(離地)時(shí),上半身進(jìn)行相對(duì)于下半身而向體軸的反向扭轉(zhuǎn)的動(dòng)作。例如在以左腳著地的情況下,會(huì)產(chǎn)生如下這樣的現(xiàn)象:在扭轉(zhuǎn)上半身的定時(shí),Z軸的角速度數(shù)據(jù)GyrZ在離地前的一定時(shí)間范圍內(nèi)向正方向變動(dòng),然后,返回原狀。此外,在以右腳著地的情況下,會(huì)產(chǎn)生如下這樣的現(xiàn)象:在扭轉(zhuǎn)上半身的定時(shí),Z軸的角速度數(shù)據(jù)GyrZ在離地前的一定時(shí)間范圍內(nèi)向負(fù)方向變動(dòng),然后,恢復(fù)原狀。因此,能夠基于在步伐(步)的分割線的時(shí)刻(離地的定時(shí))之前的一定時(shí)間范圍內(nèi)取得的Z軸的角速度數(shù)據(jù)GyrZ的積分值的正負(fù)來判定左右腳的著地。
接下來,信號(hào)處理部150基于利用上述不同的多個(gè)方法進(jìn)行的左右著地判定處理(步驟S406~S410)的結(jié)果,來進(jìn)行最終判定左右腳的著地的最終左右判定處理(步驟S412)。在本實(shí)施方式所涉及的最終左右判定處理中,如圖14的流程圖所示,控制部160控制信號(hào)處理部150,首先,根據(jù)利用上述3個(gè)方法進(jìn)行的左右著地判定處理的結(jié)果,對(duì)判定為著地的腳是左腳的數(shù)量(左腳判定數(shù))是否大于判定為著地的腳是右腳的數(shù)量(右腳判定數(shù))進(jìn)行判定(步驟S502)。在左腳判定數(shù)大于右腳判定數(shù)的情況(步驟S502的“是”)下,信號(hào)處理部150最終判定為著地的腳為左腳(步驟S512),結(jié)束最終左右判定處理而返回到圖12所示的流程圖。
另一方面,在左腳判定數(shù)不大于右腳判定數(shù)的情況(步驟S502的“否”)下,信號(hào)處理部150對(duì)左腳判定數(shù)是否小于右腳判定數(shù)進(jìn)行判定(步驟S504)。在左腳判定數(shù)小于右腳判定數(shù)的情況(步驟S504的“是”)下,信號(hào)處理部150最終判定為著地的腳為右腳(步驟S514),結(jié)束最終左右判定處理而返回到圖12所示的流程圖。
另一方面,在左腳判定數(shù)不小于右腳判定數(shù)的情況(步驟S504的“否”)下,信號(hào)處理部150判定為左腳判定數(shù)與右腳判定數(shù)相同、或者所有判定處理的結(jié)果都為不定值(步驟S506)。在該情況下,信號(hào)處理部150對(duì)上次最終左右判定處理中的左腳或右腳的判定數(shù)的值是否存在進(jìn)行判定(步驟S508)。在上次處理中的判定數(shù)存在的情況(步驟S508的“是”)下,信號(hào)處理部150最終判定為與上次判定出的腳相反的腳為本次著地的腳(步驟S516),結(jié)束最終左右判定處理而返回到圖12所示的流程圖。
另一方面,在上次處理中的判定數(shù)不存在的情況(步驟S508的“否”)下,信號(hào)處理部150將判定處理的結(jié)果設(shè)定為不定值(步驟S510),結(jié)束最終左右判定處理而返回到圖12所示的流程圖。這些最終左右判定處理的結(jié)果被保存到存儲(chǔ)部140的給定的存儲(chǔ)區(qū)域中。此外,信號(hào)處理部150與上述第1實(shí)施方式同樣地,在結(jié)束最終左右判定處理時(shí),使角速度測(cè)量部120無效化。
接下來,控制部160至少將通過上述最終左右判定處理(步驟S412)而取得的判定結(jié)果發(fā)送給腕設(shè)備200。由此,在腕設(shè)備200的顯示部220中,大致實(shí)時(shí)地更新顯示與跑步中的左右步伐關(guān)聯(lián)的各種數(shù)據(jù)作為運(yùn)動(dòng)指標(biāo),來提供給用戶US(步驟S414)。
另外,在上述的最終左右判定處理(步驟S412)中,說明了在根據(jù)利用3個(gè)方法進(jìn)行的左右著地判定處理的結(jié)果,左腳判定數(shù)與右腳判定數(shù)相同的情況下,基于上次最終左右判定處理中的左腳判定數(shù)以及右腳判定數(shù)的值,來最終判定本次著地的腳的方法,但本發(fā)明并不限定于此。本發(fā)明也可以在上述的左腳判定數(shù)與右腳判定數(shù)相同的情況下,并不基于上次一次的最終左右判定處理中的判定數(shù)的值、而是基于過去多次的最終左右判定處理中的判定數(shù)的值,來最終判定本次著地的腳。由此,能夠提高最終左右判定處理的判定結(jié)果的穩(wěn)定度、正確度。
這樣,在本實(shí)施方式中,使用加速度數(shù)據(jù)或角速度數(shù)據(jù),通過不同的多個(gè)方法來進(jìn)行左右著地判定處理,根據(jù)這些判定處理的結(jié)果的組合(或多數(shù)決定),最終判定著地的腳是左右腳中的哪一方。在此,在本實(shí)施方式中,作為左右著地判定處理的方法而應(yīng)用如下方法:基于在緊隨跑步中的著地定時(shí)之后取得的Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的極值的正負(fù)判定的方法;基于在緊隨著地定時(shí)之后取得的X軸的加速度數(shù)據(jù)AccX的連續(xù)的極值的正負(fù)判定的方法;和基于在離地定時(shí)前的一定期間內(nèi)取得的Z軸的角速度數(shù)據(jù)GyrZ的積分值的正負(fù)判定的方法。
由此,本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置即使在由于進(jìn)行跑步時(shí)的跑步方法或行進(jìn)速度的差異,從而Y軸的角速度數(shù)據(jù)GyrY的變化傾向不同,左右著地判定處理的結(jié)果受到影響的情況下,通過利用不同的多個(gè)方法進(jìn)行左右著地判定處理,并基于這些處理結(jié)果綜合地進(jìn)行左右腳的著地判 定,也能夠提高著地判定的精度,向用戶提供正確的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)。
另外,在本實(shí)施方式中,在利用上述3個(gè)方法進(jìn)行的左右著地判定處理(步驟S406~S410)中,說明了僅通過成為判定對(duì)象的一步份的傳感器數(shù)據(jù)來進(jìn)行跑步中的左右腳的著地判定的情況,但本發(fā)明并不限定于此。本發(fā)明例如也可以如第1實(shí)施方式所示那樣,收集至少2步份以上的傳感器數(shù)據(jù),使用在連續(xù)的2步的著地定時(shí)的前后取得的傳感器數(shù)據(jù)彼此的差分來進(jìn)行左右腳的著地判定。
此外,在本實(shí)施方式中,在利用上述3個(gè)方法進(jìn)行的左右著地判定處理(步驟S406~S410)的各處理中,判定著地的腳是左右腳中的哪一方,然后,在最終左右判定處理(步驟S412)中,基于該判定結(jié)果(左腳、右腳或者不定值)的多數(shù)決定,來最終判定著地的腳,針對(duì)這樣的情況進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限定于此。本發(fā)明例如也可以如第1實(shí)施方式的變形例所示的那樣,在利用3個(gè)方法進(jìn)行的左右著地判定處理的各處理中,計(jì)算表示判定結(jié)果的穩(wěn)定度、正確度的似然度,通過比較它們的似然度的值來最終判定著地的腳。
<第4實(shí)施方式>
接著,參照附圖來說明本發(fā)明所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的第4實(shí)施方式。
圖15是表示本發(fā)明所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的第4實(shí)施方式的示意圖。圖16是表示本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置中應(yīng)用的信息處理終端的構(gòu)成的功能框圖。圖17是表示本實(shí)施方式中應(yīng)用的信息處理終端中的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的顯示例的圖。在此,針對(duì)與上述第1至第3實(shí)施方式相同的構(gòu)成標(biāo)注相同的符號(hào)而簡化其說明。
在上述第1至第3實(shí)施方式中,針對(duì)如下情況進(jìn)行了說明:由傳感器設(shè)備100來取得跑步中的傳感器數(shù)據(jù),基于該傳感器數(shù)據(jù)來進(jìn)行判定著地的腳的處理,將該判定結(jié)果發(fā)送給腕設(shè)備200而向用戶大致實(shí)時(shí)地提供給定的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)。在第4實(shí)施方式中,特征在于,由傳感器設(shè)備100來收集跑步中的傳感器數(shù)據(jù),在跑步的結(jié)束后將該傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送給外部設(shè)備(信息處理終端、服務(wù)器設(shè)備),在外部設(shè)備中進(jìn)行判定著地的腳的處理,向用戶提供給定的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)。
第4實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置例如如圖15所示,具有傳感器 設(shè)備100、腕設(shè)備200和信息處理終端300。在此,傳感器設(shè)備100在上述各實(shí)施方式所示的構(gòu)成(參照?qǐng)D2(a))中,至少具有:將在跑步中取得的傳感器數(shù)據(jù)與時(shí)間數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)而依次保存到存儲(chǔ)部140中的功能、和通過通信I/F部170除了腕設(shè)備200之外還與作為外部設(shè)備的信息處理終端300之間收發(fā)各種信號(hào)、數(shù)據(jù)的功能。即,傳感器設(shè)備100也可以具有作為數(shù)據(jù)記錄器的功能,而不具有上述各實(shí)施方式所示的由信號(hào)處理部150基于在跑步中取得的傳感器數(shù)據(jù)來進(jìn)行判定著地的腳的處理、計(jì)算運(yùn)動(dòng)指標(biāo)等的處理的功能。
此外,腕設(shè)備200在上述各實(shí)施方式所示的構(gòu)成(參照?qǐng)D2(b))中,至少具有通過用戶US操作輸入操作部210,從而指示傳感器設(shè)備100中的傳感動(dòng)作的開始或結(jié)束的功能。即,腕設(shè)備200可以不具有對(duì)基于在傳感器設(shè)備100中所取得的傳感器數(shù)據(jù)而計(jì)算出的與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等進(jìn)行顯示的功能。
信息處理終端300是如下的電子設(shè)備:至少在與傳感器設(shè)備100之間能夠通過給定的通信方式來收發(fā)各種信號(hào)、數(shù)據(jù),并且能夠?qū)Π趶膫鞲衅髟O(shè)備100接收到的傳感器數(shù)據(jù)而計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)在內(nèi)的與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等進(jìn)行顯示。信息處理終端300例如可以應(yīng)用筆記本式或臺(tái)式的個(gè)人計(jì)算機(jī)、智能電話、平板終端等通用設(shè)備、或者專用設(shè)備。
具體來說,信息處理終端300例如如圖16所示,具備:輸入操作部310、顯示部320、存儲(chǔ)部340、信號(hào)處理部350、控制部360和通信I/F部370。
輸入操作部310是附設(shè)于信息處理終端300的鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸板、觸摸面板等輸入單元。輸入操作部310用于使顯示部320顯示所希望的信息等或者進(jìn)行各種處理、設(shè)定時(shí)的輸入操作。顯示部320例如具有液晶方式、發(fā)光元件方式等的顯示面板,以給定的形式至少顯示與使用了輸入操作部210的輸入操作相關(guān)的信息、與傳感器設(shè)備100的通信狀態(tài)、基于從傳感器設(shè)備100發(fā)送的傳感器數(shù)據(jù)而計(jì)算出的與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等。在此,顯示部320優(yōu)選具有與人體所安裝的腕設(shè)備200中應(yīng)用的顯示部220相比畫面尺寸更大且高精細(xì)的顯示面板。
存儲(chǔ)部340將經(jīng)由后述的通信I/F部370從傳感器設(shè)備100發(fā)送的 在跑步中取得的傳感器數(shù)據(jù)保存在給定的存儲(chǔ)區(qū)域中。此外,存儲(chǔ)部340將包含在后述的信號(hào)處理部350、控制部360中通過執(zhí)行給定的控制程序、算法程序從而基于該傳感器數(shù)據(jù)而計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)在內(nèi)的、與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等保存在給定的存儲(chǔ)區(qū)域中。另外,存儲(chǔ)部340可以具有其一部分或全部作為可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)的形態(tài),構(gòu)成為能夠相對(duì)于信息處理終端300進(jìn)行拆裝。
信號(hào)處理部350執(zhí)行如下處理:根據(jù)來自后述的控制部360的指示,基于從傳感器設(shè)備100發(fā)送的傳感器數(shù)據(jù)對(duì)著地的腳進(jìn)行判定,并計(jì)算包含表示運(yùn)動(dòng)時(shí)的身體的用法上的左右平衡的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)在內(nèi)的與用戶US的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)。
控制部360是具備計(jì)時(shí)功能的運(yùn)算處理裝置,其通過執(zhí)行給定的控制程序,從而控制顯示部220中的各種數(shù)據(jù)等的顯示動(dòng)作、存儲(chǔ)部340中的各種數(shù)據(jù)等的保存以及讀出動(dòng)作、通信I/F部370與傳感器設(shè)備100的通信動(dòng)作等。此外,控制部360通過執(zhí)行給定的算法程序,從而控制信號(hào)處理部350中的著地的腳的判定、運(yùn)動(dòng)指標(biāo)等的計(jì)算等給定的信號(hào)處理。在此,應(yīng)用于控制部360的運(yùn)算處理裝置優(yōu)選應(yīng)用與人體所安裝的傳感器設(shè)備100、腕設(shè)備200中應(yīng)用的運(yùn)算處理裝置相比運(yùn)算處理能力更高的運(yùn)算處理裝置。另外,關(guān)于在信號(hào)處理部350以及控制部360中執(zhí)行的信號(hào)處理,由于與上述各實(shí)施方式所示的運(yùn)動(dòng)支援方法相同,故省略其具體說明。此外,通信I/F部370至少與傳感器設(shè)備100進(jìn)行通信,接收在跑步中取得的傳感器數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施方式中,在具有這樣的構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)支援裝置中,在跑步中由傳感器設(shè)備100所收集的傳感器數(shù)據(jù)在跑步后從傳感器設(shè)備100發(fā)送到信息處理終端300。信息處理終端300與上述各實(shí)施方式所示的運(yùn)動(dòng)支援方法同樣地,在信號(hào)處理部350以及控制部360中,基于所接收到的傳感器數(shù)據(jù),執(zhí)行包含著地的腳的判定、運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的計(jì)算等給定的信號(hào)處理在內(nèi)的、詳細(xì)并且多樣的分析處理,并在顯示部320以給定的形式顯示與用戶US的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等。
關(guān)于顯示于信息處理終端300的顯示部320的與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等,具體來說,例如如圖17所示,以曲線圖的形式顯示跑步中的左 右步伐與身體的上下運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的時(shí)間變化。在此,例如將不同的用戶(例如選手A和選手B)的曲線圖在顯示部320的畫面的上下并排配置,以可比較的狀態(tài)進(jìn)行顯示。圖17的上下所示的曲線圖分別表示選手A、選手B沿跑道行進(jìn)了2圈時(shí)的身體的上下運(yùn)動(dòng)。根據(jù)圖17所示的各種數(shù)據(jù)等的顯示形式可以看出,選手A的身體的上下運(yùn)動(dòng)本身比較少,左右腳的上下運(yùn)動(dòng)的差也幾乎沒有。相對(duì)于此,可以看出選手B不僅身體的上下運(yùn)動(dòng)較大,而且左右腳的差也較大。另外,顯示于顯示部320的各種數(shù)據(jù)等并不限定于圖17所示的顯示形式,也可以單獨(dú)顯示與特定的用戶的特定的日期的訓(xùn)練相關(guān)的各種數(shù)據(jù)的曲線圖、數(shù)值,還可以對(duì)與不同的日期的訓(xùn)練相關(guān)的曲線圖、數(shù)值并排進(jìn)行顯示。
這樣,根據(jù)本實(shí)施方式,通過基于由傳感器設(shè)備100所收集的傳感器數(shù)據(jù),在信息處理終端300中執(zhí)行包含著地的腳的判定、運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的計(jì)算等信號(hào)處理在內(nèi)的詳細(xì)并且多樣的分析處理,并在畫面尺寸較大且高精細(xì)的顯示部320以給定的形式進(jìn)行顯示,從而用戶能夠準(zhǔn)確并且多面地掌握運(yùn)動(dòng)時(shí)的身體的用法的平衡,有助于其判斷、改善。
此外,在本實(shí)施方式中,傳感器設(shè)備100只要具有在跑步中收集傳感器數(shù)據(jù)的功能即可,可以不具有進(jìn)行著地的腳的判定、運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的計(jì)算等信號(hào)處理的功能,因此能夠減輕傳感器設(shè)備中的處理負(fù)擔(dān)而延長電池驅(qū)動(dòng)時(shí)間、或者簡化傳感器設(shè)備100的裝置結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)小型輕量化。
另外,在本實(shí)施方式中,將由傳感器設(shè)備100在跑步中收集到的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送給信息處理終端300,在信息處理終端300中執(zhí)行著地的腳的判定、運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的計(jì)算等信號(hào)處理,針對(duì)這樣的情況進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限定于此。即,例如也可以如圖15所示,將由傳感器設(shè)備100在跑步中收集到的傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)由信息處理終端300或網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備400而傳送到服務(wù)器設(shè)備500,在服務(wù)器設(shè)備500中,執(zhí)行著地的腳的判定、運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的計(jì)算等信號(hào)處理。
在該情況下,信息處理終端300只要除了具有將從傳感器設(shè)備100發(fā)送的傳感器數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器設(shè)備500的功能以外,至少還具有連接到網(wǎng)絡(luò)并能夠閱覽通過在服務(wù)器設(shè)備500中執(zhí)行的信號(hào)處理而生成的與用戶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等的功能即可,可以不具有進(jìn)行著地的腳的判 定、運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的計(jì)算等信號(hào)處理的功能。此外,網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備400僅具有將從傳感器設(shè)備100發(fā)送的傳感器數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器設(shè)備500的功能。此外,服務(wù)器設(shè)備500具有與圖16所示的信息處理終端300大致相同的構(gòu)成,至少具有:接收經(jīng)由信息處理終端300或網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備400而傳送的傳感器數(shù)據(jù)的功能、和基于傳感器數(shù)據(jù)執(zhí)行著地的腳的判定、運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的計(jì)算等信號(hào)處理的功能。由此,用戶通過使用運(yùn)算處理能力比較低的簡單的構(gòu)成的信息處理終端300來訪問服務(wù)器設(shè)備500,便能夠閱覽與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)等,因此能夠低成本并且簡單地構(gòu)成本發(fā)明所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置。
以上,針對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式,還包含權(quán)利要求書所記載的發(fā)明及其等同的范圍。