JP2020103656A - Exercise assistant program and exercise assistant system including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムに関する。 The present invention relates to an exercise assistance program and an exercise assistance system including the exercise assistance program.
歩行動作の種類を判別する運動補助システムが知られている。従来の運動補助システムは例えば歩行動作の種類に応じて下肢の運動を補助する。特許文献１は従来の運動補助システムの一例を開示している。 There is known a motion assist system that determines the type of walking motion. The conventional exercise assistance system assists the exercise of the lower limbs according to the type of walking motion, for example. Patent Document 1 discloses an example of a conventional exercise assistance system.
筋活動に関する情報は運動のフォームの改善に利用できると考えられる。一方、従来の運動補助システムでは、運動のフォームの改善について特に考慮していない。
本発明の目的は筋活動の状態を測定できる運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムを提供することである。
Information about muscle activity could be used to improve exercise forms. On the other hand, the conventional exercise assisting system does not particularly consider the improvement of the exercise form.
An object of the present invention is to provide an exercise assistance program that can measure the state of muscle activity and an exercise assistance system including the exercise assistance program.
本発明に関する運動補助プログラムの一形態は、検出部により検出された対象部位の運動の状態に関する第１状態情報を読み込む第１ステップと、前記第１状態情報に応じて前記対象部位の筋活動の状態を演算する第２ステップと、演算された筋活動の状態に関する第２状態情報を出力する第３ステップと、を制御部に実行させる。 One form of the exercise assistance program according to the present invention comprises a first step of reading first state information relating to the state of motion of the target site detected by the detection unit, and a muscle activity of the target site according to the first state information. The control unit is caused to execute the second step of calculating the state and the third step of outputting the second state information regarding the calculated state of the muscle activity.
本発明に関する運動補助システムの一形態は、身体に装着される装着部と、前記装着部に設けられる前記検出部と、前記検出部により検出された前記第１状態情報を送信する送信部と、前記運動補助プログラムとを備える。 One form of the exercise assisting system according to the present invention is a mounting part mounted on the body, the detecting part provided in the mounting part, and a transmitting part for transmitting the first state information detected by the detecting part, And the exercise assistance program.
本発明に関する運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムによれば、筋活動の状態を測定できる。 According to the exercise assisting program and the exercise assisting system including the same according to the present invention, the state of muscle activity can be measured.
（運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムが取り得る形態の一例）
本発明に関する運動補助プログラムの一形態は、検出部により検出された対象部位の運動の状態に関する第１状態情報を読み込む第１ステップと、前記第１状態情報に応じて前記対象部位の筋活動の状態を演算する第２ステップと、演算された筋活動の状態に関する第２状態情報を出力する第３ステップと、を制御部に実行させる。
上記運動補助プログラムによれば、筋活動の状態を測定できる。
(An example of a form that an exercise assistance program and an exercise assistance system including the same can take)
One form of the exercise assistance program according to the present invention comprises a first step of reading first state information relating to the state of motion of the target site detected by the detection unit, and a muscle activity of the target site according to the first state information. The control unit is caused to execute the second step of calculating the state and the third step of outputting the second state information regarding the calculated state of the muscle activity.
According to the above exercise support program, the state of muscle activity can be measured.
前記運動補助プログラムの一例によれば、前記第２ステップでは、筋活動の状態に含まれる筋放電のレベル、筋放電のタイミング、筋放電の順序、筋放電の連動、筋放電の同期、相反性抑制、および、予備緊張の少なくとも１つを演算する。
上記運動補助プログラムによれば、筋活動の状態を詳細に測定できる。
According to an example of the exercise assistance program, in the second step, the level of muscle discharge included in the state of muscle activity, timing of muscle discharge, order of muscle discharge, interlocking of muscle discharge, synchronization of muscle discharge, reciprocity At least one of restraint and pretension is calculated.
According to the above exercise assistance program, the state of muscle activity can be measured in detail.
前記運動補助プログラムの一例によれば、演算された筋活動の状態に応じて、一連の変化を伴う特定のフォームに従う運動中における前記対象部位のフォームを評価する第４ステップを前記制御部にさらに実行させる。
上記運動補助プログラムによれば、一連の変化に伴う特定のフォームの改善に寄与できる。
According to one example of the exercise assistance program, the control unit further includes a fourth step of evaluating the form of the target site during exercise according to a specific form involving a series of changes in accordance with the calculated state of muscle activity. Let it run.
According to the exercise support program, it is possible to contribute to improvement of a specific form associated with a series of changes.
前記運動補助プログラムの一例によれば、前記第４ステップでは、筋放電のレベルに応じて前記対象部位のフォームを評価する。
特定のフォームのフェーズにおける対象部位の筋力および安定性等は例えば筋放電のレベルに反映される。上記運動補助プログラムによれば、対象部位のフォームを好適に評価できる。
According to an example of the exercise assistance program, in the fourth step, the form of the target site is evaluated according to the level of muscle discharge.
The muscle strength, stability, etc. of the target site in a specific foam phase are reflected in, for example, the level of muscle discharge. According to the exercise assisting program, the form of the target site can be evaluated appropriately.
前記運動補助プログラムの一例によれば、前記特定のフォームの一連の変化を表す複数のフェーズ画像を表示部に表示させる第１指示情報、および、前記複数のフェーズ画像のそれぞれに対応する筋活動の状態を前記複数のフェーズ画像に関連付けて前記表示部に表示させる第２指示情報を演算する第５ステップを前記制御部にさらに実行させる。
上記運動補助プログラムによれば、複数のフェーズのそれぞれにおける筋活動の状態を視覚情報として運動者およびそのトレーナ等に提供できる。
According to an example of the exercise assistance program, first instruction information that causes the display unit to display a plurality of phase images that represent a series of changes in the specific form, and muscle activity that corresponds to each of the plurality of phase images. The control unit further causes the control unit to execute a fifth step of calculating the second instruction information to be displayed on the display unit in association with the plurality of phase images.
According to the exercise assisting program, the state of muscle activity in each of the plurality of phases can be provided as visual information to the exerciser and his/her trainer.
本発明に関する運動補助システムの一形態は、身体に装着される装着部と、前記装着部に設けられる前記検出部と、前記検出部により検出された前記第１状態情報を送信する送信部と、前記運動補助プログラムとを備える。
上記運動補助システムによれば、筋活動の状態を測定できる。
One form of the exercise assisting system according to the present invention is a mounting part mounted on the body, the detecting part provided in the mounting part, and a transmitting part for transmitting the first state information detected by the detecting part, And the exercise assistance program.
According to the exercise assisting system, the state of muscle activity can be measured.
前記運動補助システムの一例によれば、前記検出部は筋電センサ、角速度センサ、および、加速度センサの少なくとも１つを含む。
上記運動補助システムによれば、筋活動の状態を好適に測定できる。
According to an example of the exercise assistance system, the detection unit includes at least one of a myoelectric sensor, an angular velocity sensor, and an acceleration sensor.
According to the exercise assisting system, it is possible to preferably measure the state of muscle activity.
前記運動補助システムの一例によれば、身体の動作を撮影する撮影部をさらに備え、前記送信部は前記検出部により検出された情報、および、前記撮影部により撮影された情報を含む前記第１状態情報を送信する。
上記運動補助システムによれば、筋活動の状態を好適に測定できる。
According to an example of the exercise assisting system, the image capturing unit configured to capture a motion of a body may be further included, and the transmitting unit may include the information detected by the detecting unit and the information captured by the image capturing unit. Send status information.
According to the exercise assisting system, it is possible to preferably measure the state of muscle activity.
（実施の形態）
図１および図２を参照して、運動補助システム１の構成について説明する。
運動補助システム１は例えば運動者が行うトレーニングに利用される。トレーニングは例えば一般的な生活およびスポーツ等に関連する対象部位Ｔの運動を含む。対象部位Ｔは下肢を含む。一例では、トレーニングはサッカーに関連するキック運動を含む。キック運動は例えばインフロントキックを含む。運動補助システム１を構成する主な要素は装着体１０、端末装置４０、および、運動補助プログラムである。
(Embodiment)
The configuration of the exercise assistance system 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The exercise assistance system 1 is used, for example, for training performed by an exerciser. Training includes, for example, exercise of the target site T related to general life and sports. The target site T includes the lower limbs. In one example, training includes kicking movements associated with soccer. The kick movement includes, for example, an infront kick. The main elements constituting the exercise assistance system 1 are the wearing body 10, the terminal device 40, and the exercise assistance program.
装着体１０は身体に装着される。装着体１０を構成する主な要素は装着部１１、検出部２０、および、本体３０である。装着部１１は対象部位Ｔに装着される。一例では、装着部１１は臀部、大腿、および、下腿を覆うように下肢に装着される。図示される例では、装着部１１はロングタイツである。検出部２０は装着部１１に設けられる。検出部２０は左半身に対応する左半身用の検出部２０、および、右半身に対応する右半身用の検出部２０を含む。左半身用の検出部２０の構成は右半身用の検出部２０の構成と実質的に同じである。左半身用の検出部２０の配置は右半身用の検出部２０の配置と左右対称の関係を有する。 The mounting body 10 is mounted on the body. The main elements constituting the mounting body 10 are the mounting unit 11, the detection unit 20, and the main body 30. The mounting unit 11 is mounted on the target site T. In one example, the mounting unit 11 is mounted on the lower leg so as to cover the buttocks, the thighs, and the lower legs. In the illustrated example, the mounting portion 11 is long tights. The detection unit 20 is provided on the mounting unit 11. The detection unit 20 includes a left half body detection unit 20 corresponding to the left half body and a right half body detection unit 20 corresponding to the right half body. The configuration of the detection unit 20 for the left half of the body is substantially the same as the configuration of the detection unit 20 for the right half of the body. The layout of the detection unit 20 for the left half of the body has a symmetrical relationship with the layout of the detection unit 20 for the right half of the body.
検出部２０は第１検出部２１、第２検出部２２、第３検出部２３、第４検出部２４、および、第５検出部２５を含む。第１検出部２１は例えば臀部に設けられる。一例では、第１検出部２１は装着部１１のうちの大殿筋と対応する部分に設けられる。第２検出部２２は例えば大腿前面に設けられる。一例では、第２検出部２２は装着部１１のうちの大腿四頭筋と対応する部分に設けられる。第３検出部２３は例えば大腿背面に設けられる。一例では、第３検出部２３は装着部１１のうちのハムストリングと対応する部分に設けられる。ハムストリングは半腱様筋および大腿二頭筋を含む。第４検出部２４は例えば下腿前面に設けられる。一例では、第４検出部２４は装着部１１のうちの前脛骨筋と対応する部分に設けられる。第５検出部２５は例えば下腿背面に設けられる。一例では、第５検出部２５は装着部１１のうちの腓腹筋と対応する部分に設けられる。各検出部２１〜２５に含まれるセンサの種類は同じである。 The detection unit 20 includes a first detection unit 21, a second detection unit 22, a third detection unit 23, a fourth detection unit 24, and a fifth detection unit 25. The first detection unit 21 is provided, for example, on the buttocks. In one example, the first detection unit 21 is provided in a portion of the mounting unit 11 that corresponds to the gluteus maximus. The second detector 22 is provided, for example, on the front of the thigh. In one example, the second detection unit 22 is provided in a portion of the mounting unit 11 that corresponds to the quadriceps femoris. The third detection unit 23 is provided, for example, on the back of the thigh. In one example, the third detection unit 23 is provided in a portion of the mounting unit 11 corresponding to the hamstring. Hamstrings include the semitendinosus and biceps femoris. The fourth detection unit 24 is provided, for example, on the front surface of the lower leg. In one example, the fourth detection unit 24 is provided in a portion of the mounting unit 11 corresponding to the tibialis anterior muscle. The fifth detection unit 25 is provided on the back of the lower leg, for example. In one example, the fifth detection unit 25 is provided in a portion of the mounting unit 11 that corresponds to the gastrocnemius muscle. The types of sensors included in the detection units 21 to 25 are the same.
第１検出部２１は筋電センサ２１Ａ、角速度センサ２１Ｂ、および、加速度センサ２１Ｃの少なくとも１つを含む。筋電センサ２１Ａは例えば大殿筋で発生する微弱な電場の変化を検出する。角速度センサ２１Ｂは臀部の角速度を検出する。臀部の角速度は前後軸まわりの角速度、左右軸まわりの角速度、および、上下軸まわりの角速度の少なくとも１つを含む。一例では、角速度センサ２１Ｂは３軸角速度センサである。加速度センサ２１Ｃは臀部の加速度を検出する。臀部の加速度は前後軸の加速度、左右軸の加速度、および、上下軸の加速度の少なくとも１つを含む。一例では、加速度センサ２１Ｃは３軸加速度センサである。 The first detection unit 21 includes at least one of a myoelectric sensor 21A, an angular velocity sensor 21B, and an acceleration sensor 21C. The myoelectric sensor 21A detects, for example, a weak change in the electric field generated in the gluteus maximus. The angular velocity sensor 21B detects the angular velocity of the buttocks. The angular velocity of the buttocks includes at least one of the angular velocity about the front-rear axis, the angular velocity about the left-right axis, and the angular velocity about the vertical axis. In one example, the angular velocity sensor 21B is a triaxial angular velocity sensor. The acceleration sensor 21C detects the acceleration of the buttocks. The acceleration of the buttocks includes at least one of the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, and the vertical acceleration. In one example, the acceleration sensor 21C is a triaxial acceleration sensor.
第２検出部２２は筋電センサ２２Ａ、角速度センサ２２Ｂ、および、加速度センサ２２Ｃの少なくとも１つを含む。筋電センサ２２Ａは例えば大腿四頭筋で発生する微弱な電場の変化を検出する。角速度センサ２２Ｂは大腿前面の角速度を検出する。大腿前面の角速度は前後軸まわりの角速度、左右軸まわりの角速度、および、上下軸まわりの角速度の少なくとも１つを含む。一例では、角速度センサ２２Ｂは３軸角速度センサである。加速度センサ２２Ｃは大腿前面の加速度を検出する。大腿前面の加速度は前後軸の加速度、左右軸の加速度、および、上下軸の加速度の少なくとも１つを含む。一例では、加速度センサ２２Ｃは３軸加速度センサである。 The second detection unit 22 includes at least one of the myoelectric sensor 22A, the angular velocity sensor 22B, and the acceleration sensor 22C. The myoelectric sensor 22A detects, for example, a weak electric field change generated in the quadriceps femoris. The angular velocity sensor 22B detects the angular velocity of the front of the thigh. The angular velocity of the front of the thigh includes at least one of an angular velocity about the front-rear axis, an angular velocity about the left-right axis, and an angular velocity about the vertical axis. In one example, the angular velocity sensor 22B is a triaxial angular velocity sensor. The acceleration sensor 22C detects the acceleration on the front of the thigh. The front thigh acceleration includes at least one of front-rear axis acceleration, left-right axis acceleration, and up-down axis acceleration. In one example, the acceleration sensor 22C is a triaxial acceleration sensor.
第３検出部２３は筋電センサ２３Ａ、角速度センサ２３Ｂ、および、加速度センサ２３Ｃの少なくとも１つを含む。筋電センサ２３Ａは例えばハムストリングで発生する微弱な電場の変化を検出する。角速度センサ２３Ｂは大腿背面の角速度を検出する。大腿背面の角速度は前後軸まわりの角速度、左右軸まわりの角速度、および、上下軸まわりの角速度の少なくとも１つを含む。一例では、角速度センサ２３Ｂは３軸角速度センサである。加速度センサ２３Ｃは大腿背面の加速度を検出する。大腿背面の加速度は前後軸の加速度、左右軸の加速度、および、上下軸の加速度の少なくとも１つを含む。一例では、加速度センサ２３Ｃは３軸加速度センサである。 The third detection unit 23 includes at least one of the myoelectric sensor 23A, the angular velocity sensor 23B, and the acceleration sensor 23C. The myoelectric sensor 23A detects, for example, a weak electric field change generated in a hamstring. The angular velocity sensor 23B detects the angular velocity of the back of the thigh. The angular velocity of the back of the thigh includes at least one of the angular velocity about the front-rear axis, the angular velocity about the left-right axis, and the angular velocity about the vertical axis. In one example, the angular velocity sensor 23B is a triaxial angular velocity sensor. The acceleration sensor 23C detects the acceleration on the back of the thigh. The acceleration of the back of the thigh includes at least one of the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, and the vertical acceleration. In one example, the acceleration sensor 23C is a triaxial acceleration sensor.
第４検出部２４は筋電センサ２４Ａ、角速度センサ２４Ｂ、および、加速度センサ２４Ｃの少なくとも１つを含む。筋電センサ２４Ａは例えば前脛骨筋で発生する微弱な電場の変化を検出する。角速度センサ２４Ｂは下腿前面の角速度を検出する。下腿前面の角速度は前後軸まわりの角速度、左右軸まわりの角速度、および、上下軸まわりの角速度の少なくとも１つを含む。一例では、角速度センサ２４Ｂは３軸角速度センサである。加速度センサ２４Ｃは下腿前面の加速度を検出する。下腿前面の加速度は前後軸の加速度、左右軸の加速度、および、上下軸の加速度の少なくとも１つを含む。一例では、加速度センサ２４Ｃは３軸加速度センサである。 The fourth detection unit 24 includes at least one of the myoelectric sensor 24A, the angular velocity sensor 24B, and the acceleration sensor 24C. The myoelectric sensor 24A detects, for example, a weak electric field change generated in the tibialis anterior muscle. The angular velocity sensor 24B detects the angular velocity of the front surface of the lower leg. The angular velocity of the front surface of the lower leg includes at least one of an angular velocity about the anterior-posterior axis, an angular velocity about the lateral axis, and an angular velocity about the up-down axis. In one example, the angular velocity sensor 24B is a triaxial angular velocity sensor. The acceleration sensor 24C detects the acceleration on the front surface of the lower leg. The front lower leg acceleration includes at least one of a front-rear axis acceleration, a left-right axis acceleration, and a vertical axis acceleration. In one example, the acceleration sensor 24C is a triaxial acceleration sensor.
第５検出部２５は筋電センサ２５Ａ、角速度センサ２５Ｂ、および、加速度センサ２５Ｃの少なくとも１つを含む。筋電センサ２５Ａは例えば腓腹筋で発生する微弱な電場の変化を検出する。角速度センサ２５Ｂは下腿背面の角速度を検出する。下腿背面の角速度は前後軸まわりの角速度、左右軸まわりの角速度、および、上下軸まわりの角速度の少なくとも１つを含む。一例では、角速度センサ２５Ｂは３軸角速度センサである。加速度センサ２５Ｃは下腿背面の加速度を検出する。下腿背面の加速度は前後軸の加速度、左右軸の加速度、および、上下軸の加速度の少なくとも１つを含む。一例では、加速度センサ２５Ｃは３軸加速度センサである。 The fifth detection unit 25 includes at least one of the myoelectric sensor 25A, the angular velocity sensor 25B, and the acceleration sensor 25C. The myoelectric sensor 25A detects, for example, a weak electric field change generated in the gastrocnemius muscle. The angular velocity sensor 25B detects the angular velocity of the back of the lower leg. The angular velocity of the back of the lower leg includes at least one of an angular velocity about the anterior-posterior axis, an angular velocity about the lateral axis, and an angular velocity about the up-down axis. In one example, the angular velocity sensor 25B is a triaxial angular velocity sensor. The acceleration sensor 25C detects the acceleration on the back of the lower leg. The back acceleration of the lower leg includes at least one of the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, and the vertical acceleration. In one example, the acceleration sensor 25C is a triaxial acceleration sensor.
本体３０は例えば各種の電気的な要素を収容する。本体３０は装着部１１に設けられる。一例では、本体３０は外部に露出するように装着部１１に設けられる。図示される例では、本体３０は装着部１１のうちの腰まわりと対応する部分に設けられる。本体３０は装着部１１に対して着脱可能に設けられてもよい。本体３０は各検出部２１〜２５と電気的に接続される。本体３０は有線または無線によって端末装置４０と電気的に通信可能に構成される。一例では、本体３０は端末装置４０と無線通信可能に構成される。 The main body 30 accommodates various electric elements, for example. The main body 30 is provided in the mounting portion 11. In one example, the main body 30 is provided on the mounting portion 11 so as to be exposed to the outside. In the illustrated example, the main body 30 is provided in a portion of the mounting portion 11 corresponding to the waist. The main body 30 may be detachably attached to the mounting unit 11. The main body 30 is electrically connected to the detection units 21 to 25. The main body 30 is configured to be capable of electrically communicating with the terminal device 40 by wire or wirelessly. In one example, the main body 30 is configured to be capable of wireless communication with the terminal device 40.
端末装置４０は装着体１０とは別体に設けられる。端末装置４０はスマートデバイスおよびパーソナルコンピュータの少なくとも一方を含む。スマートデバイスはスマートウォッチ等のウェアラブルデバイス、スマートフォン、および、タブレットコンピュータの少なくとも１つを含む。図１に示される例では、端末装置４０はタブレットコンピュータを含む。端末装置４０は本体３０とペアリングすることによって、本体３０と無線通信できる。ペアリングに必要な通信要素は本体３０および端末装置４０のそれぞれに含まれる。端末装置４０は装着部１１に取り付けられてもよい。 The terminal device 40 is provided separately from the mounting body 10. The terminal device 40 includes at least one of a smart device and a personal computer. The smart device includes at least one of a wearable device such as a smart watch, a smartphone, and a tablet computer. In the example shown in FIG. 1, the terminal device 40 includes a tablet computer. The terminal device 40 can perform wireless communication with the main body 30 by pairing with the main body 30. Communication elements required for pairing are included in each of the main body 30 and the terminal device 40. The terminal device 40 may be attached to the attachment unit 11.
図３を参照して、運動補助システム１の具体的な構成について説明する。図３に示される装着体１０は一方の検出部２０を省略している。
本体３０は送信部３１および電源３２を収容する。送信部３１は検出部２０により検出された第１状態情報を送信する。第１状態情報は対象部位Ｔの運動の状態に関する情報を含む。一例では、送信部３１は検出部２１〜２５に含まれる複数のセンサ２１Ａ〜２１Ｃ、２２Ａ〜２２Ｃ、２３Ａ〜２３Ｃ、２４Ａ〜２４Ｃ、２５Ａ〜２５Ｃの少なくとも１つにより検出された第１状態情報を端末装置４０に送信する。電源３２は装着体１０に含まれる各種の電気的な要素に電力を供給する。
A specific configuration of the exercise assistance system 1 will be described with reference to FIG. The mounting body 10 shown in FIG. 3 omits one detection unit 20.
The main body 30 houses a transmitter 31 and a power supply 32. The transmitter 31 transmits the first state information detected by the detector 20. The first state information includes information on the state of motion of the target part T. In one example, the transmission unit 31 outputs the first state information detected by at least one of the plurality of sensors 21A to 21C, 22A to 22C, 23A to 23C, 24A to 24C, and 25A to 25C included in the detection units 21 to 25. It is transmitted to the terminal device 40. The power supply 32 supplies electric power to various electric elements included in the wearing body 10.
運動補助システム１は身体の動作を撮影する撮影部Ｃをさらに備える。撮影部Ｃはビデオカメラを含む。撮影部Ｃは本体３０と電気的に接続される。送信部３１は検出部２０により検出された情報、および、撮影部Ｃにより撮影された情報を含む第１状態情報を送信する。運動補助システム１は撮影部Ｃを省略して構成されてもよい。 The exercise assistance system 1 further includes a photographing unit C that photographs the movement of the body. The photographing unit C includes a video camera. The imaging unit C is electrically connected to the main body 30. The transmission unit 31 transmits the first state information including the information detected by the detection unit 20 and the information photographed by the photographing unit C. The exercise assistance system 1 may be configured by omitting the imaging unit C.
端末装置４０を構成する主な要素は制御部４１、操作部４２、報知部４３、および、電源４４である。操作部４２は例えば運動補助システム１の操作に関する情報を入力可能に構成される。報知部４３は例えば運動補助システム１に関する情報を報知可能に構成される。報知部４３はスピーカ４３Ａおよび表示部４３Ｂの少なくとも一方を含む。スピーカ４３Ａは運動補助システム１に関する情報を音で報知する。表示部４３Ｂは運動補助システム１に関する情報を画像で報知する。一例では、表示部４３Ｂはディスプレイを含む。表示部４３Ｂは操作部４２と一体に構成されてもよい。この場合、表示部４３Ｂはタッチパネルディスプレイを含む。電源４４は端末装置４０を構成する各種の電気的な要素に電力を供給する。 The main elements that configure the terminal device 40 are a control unit 41, an operation unit 42, a notification unit 43, and a power supply 44. The operation unit 42 is configured to be able to input information regarding the operation of the exercise assistance system 1, for example. The notification unit 43 is configured to be able to notify, for example, information about the exercise assistance system 1. The notification unit 43 includes at least one of the speaker 43A and the display unit 43B. The speaker 43A notifies the information regarding the exercise assistance system 1 by sound. The display unit 43B notifies the information about the exercise assistance system 1 by an image. In one example, the display unit 43B includes a display. The display unit 43B may be integrated with the operation unit 42. In this case, the display unit 43B includes a touch panel display. The power supply 44 supplies electric power to various electric elements that constitute the terminal device 40.
制御部４１は１つまたは複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含む。制御部４１は第１状態情報および操作部４２の操作に関する操作情報の少なくとも一方に基づいて各種の制御を実行する。制御部４１は情報読込部４１Ａ、状態演算部４１Ｂ、情報出力部４１Ｃ、フォーム評価部４１Ｄ、および、指示演算部４１Ｅを含む。情報読込部４１Ａは検出部２０により検出された対象部位Ｔの運動の状態に関する情報、および、撮影部Ｃにより撮影された身体の動作に関する情報の少なくとも一方を含む第１状態情報を読み込む。情報読込部４１Ａは第１状態情報を状態演算部４１Ｂに出力する。 The control unit 41 includes one or more CPUs (Central Processing Units) or MPUs (Micro Processing Units). The control unit 41 executes various controls based on at least one of the first state information and the operation information regarding the operation of the operation unit 42. The control unit 41 includes an information reading unit 41A, a state calculation unit 41B, an information output unit 41C, a form evaluation unit 41D, and an instruction calculation unit 41E. The information reading unit 41A reads the first state information including at least one of the information about the motion state of the target portion T detected by the detection unit 20 and the information about the body motion photographed by the photographing unit C. The information reading unit 41A outputs the first state information to the state calculation unit 41B.
状態演算部４１Ｂは第１状態情報に応じて対象部位Ｔの筋活動の状態を演算する。状態演算部４１Ｂは例えば第１状態情報に応じて対象部位Ｔの運動を判定し、対象部位Ｔの運動に伴う対象部位Ｔの筋活動の状態を演算する。一例では、状態演算部４１Ｂは第１状態情報に応じてキック運動のフェーズを判定し、そのフェーズ毎の対象部位Ｔの筋活動の状態を演算する。キック運動のフェーズは例えば下肢の振り上げ、踏み込み、ボールインパクト、および、フォロースルー等を含む。状態演算部４１Ｂは例えば検出部２０に含まれる各種のセンサの衝撃ピーク、左右差、周期性、方向・回転、および、測定部位等に基づいてキック運動のフェーズを判定する。 The state calculation unit 41B calculates the state of muscle activity of the target site T according to the first state information. The state calculation unit 41B determines, for example, the movement of the target portion T according to the first state information, and calculates the state of muscle activity of the target portion T accompanying the movement of the target portion T. In one example, the state calculation unit 41B determines the phase of the kick motion according to the first state information, and calculates the state of muscle activity of the target site T for each phase. The phase of the kick motion includes, for example, swinging up of the lower limb, stepping on, ball impact, and follow through. The state calculation unit 41B determines the phase of the kick motion based on, for example, impact peaks of various sensors included in the detection unit 20, left-right difference, periodicity, direction/rotation, and measurement site.
踏み込みにおける軸足の下腿（前脛骨筋、腓腹筋）の加速度は地面との接触による衝撃力によりピークを検出する。軸足はボールを蹴る蹴足とは反対側の下肢を示す。踏み込みが強い場合に検出される加速度のピークは相対的に大きい。踏み込みが弱い場合に検出される加速度のピークは相対的に小さい。ボールインパクトにおける蹴足の下腿（前脛骨筋、腓腹筋）の加速度はボールとの接触による衝撃力によりピークを検出する。ボールインパクトが強い場合に検出される加速度のピークは相対的に大きい。ボールインパクトが弱い場合に検出される加速度のピークは相対的に小さい。この点を踏まえ、状態演算部４１Ｂは第１状態情報に応じて対象部位Ｔの運動を判定する。一例では、状態演算部４１Ｂは筋活動の状態に含まれる筋放電のレベル、筋放電のタイミング、筋放電の順序、筋放電の連動、筋放電の同期、相反性抑制、および、予備緊張の少なくとも１つを演算する。 The acceleration of the lower leg (anterior tibial muscle, gastrocnemius muscle) of the axial foot during the depression is detected as a peak due to the impact force due to contact with the ground. The axial foot indicates the lower limb opposite the kicking kick of the ball. The acceleration peak detected when the pedal is strongly depressed is relatively large. The acceleration peak detected when the depression is weak is relatively small. The acceleration of the lower leg of the kick leg (anterior tibial muscle, gastrocnemius muscle) during ball impact detects a peak due to the impact force caused by contact with the ball. The acceleration peak detected when the ball impact is strong is relatively large. The acceleration peak detected when the ball impact is weak is relatively small. Based on this point, the state calculation unit 41B determines the movement of the target site T according to the first state information. In one example, the state calculation unit 41B includes at least the level of muscle discharge included in the state of muscle activity, the timing of muscle discharge, the order of muscle discharge, the interlocking of muscle discharge, the synchronization of muscle discharge, the suppression of reciprocity, and the pre-tension. Calculate one.
状態演算部４１Ｂは対象部位Ｔの筋活動の状態に関する演算結果を情報出力部４１Ｃに出力する。情報出力部４１Ｃは演算された筋活動の状態に関する第２状態情報を出力する。一例では、情報出力部４１Ｃは第２状態情報をフォーム評価部４１Ｄおよび指示演算部４１Ｅの少なくとも一方に出力する。 The state calculation unit 41B outputs the calculation result regarding the state of the muscle activity of the target portion T to the information output unit 41C. The information output unit 41C outputs the second state information regarding the calculated state of muscle activity. In one example, the information output unit 41C outputs the second state information to at least one of the form evaluation unit 41D and the instruction calculation unit 41E.
フォーム評価部４１Ｄは第２状態情報に応じて対象部位Ｔのフォームを評価する。フォーム評価部４１Ｄは例えば演算された筋活動の状態に応じて、一連の変化を伴う特定のフォームに従う運動中における対象部位Ｔのフォームを評価する。特定のフォームはインフロントキックのフォームを含む。一例では、フォーム評価部４１Ｄは筋放電のレベルに応じて対象部位Ｔのフォームを評価する。フォームの評価は対象部位Ｔのフォームの良否判定を含む。フォーム評価部４１Ｄは例えば踏み込みにおける軸足の前脛骨筋の筋放電が持続し、軸足が安定しているか否かによって対象部位Ｔのフォームを評価する。フォーム評価部４１Ｄは例えばボールインパクト直前の下肢（ハムストリング、腓腹筋）の筋放電の有無に基づいて、屈曲から伸張への力を蓄える蹴足の一瞬の静止時間が認められるか否かによって対象部位Ｔのフォームを評価する。フォーム評価部４１Ｄは例えばボールインパクトにおける大殿筋の筋放電のレベルにおいて、パワーを発揮すべき強さに対するずれの有無によって対象部位Ｔのフォームを評価する。 The form evaluation unit 41D evaluates the form of the target site T according to the second state information. The form evaluation unit 41D evaluates the form of the target site T during exercise according to a specific form involving a series of changes, for example, according to the calculated state of muscle activity. Specific forms include infront kick forms. In one example, the foam evaluation unit 41D evaluates the foam of the target site T according to the level of muscle discharge. The evaluation of the form includes the quality judgment of the form of the target site T. The form evaluation unit 41D evaluates the form of the target site T based on whether or not the muscle discharge of the tibialis anterior muscle of the axial foot continues during stepping and the axial foot is stable. The foam evaluation unit 41D determines, for example, whether or not a momentary rest time of a kick leg that stores a force from flexion to extension is recognized based on the presence or absence of muscle discharge in the lower limbs (hamstring, gastrocnemius muscle) immediately before a ball impact. Evaluate the form of T. The form evaluation unit 41D evaluates the form of the target site T based on the presence or absence of a deviation from the strength at which power is to be exerted, for example, at the level of muscle discharge of the gluteus maximus muscle during ball impact.
筋放電のレベルおよびタイミングの閾値を設定するための筋活動の開始・消失は、例えば事前に安静時の筋活動の平均値に対する標準偏差をσとして定義する。一例では、平均値＋３σを上回る時点を筋活動開始と定義し、平均値＋３σを下回る時点を筋活動消失と定義する。 The start/disappearance of the muscle activity for setting the level of the muscle discharge and the threshold value of the timing is defined by, for example, a standard deviation from the average value of the muscle activity at rest in advance as σ. In one example, a time point that exceeds the average value+3σ is defined as muscle activity start, and a time point that is less than the average value+3σ is defined as muscle activity loss.
フォーム評価部４１Ｄは例えば筋放電のレベルと予め設定された閾値との関係に基づいて、対象部位Ｔのフォームの改善を促す情報を演算する。閾値は端末装置４０に搭載されるメモリ（図示略）に格納される。一例では、閾値は筋肉の状態等に基づいて規定される。具体的には、閾値はコーチ・トレーナの考え方または理論、運動者の体型に基づく筋肉の使い方、好調時の運動者の筋放電のレベルに関するデータ、および、模範者の筋放電のレベルに関するデータの少なくとも１つに基づいて規定される。フォーム評価部４１Ｄは例えば踏み込みにおける軸足の前脛骨筋の筋放電が持続せず、軸足が安定していないと判定した場合、対象部位Ｔのフォームの改善を促す情報を演算する。フォーム評価部４１Ｄは例えばボールインパクト直前の下肢（ハムストリング、腓腹筋）の筋放電の有無に基づいて、屈曲から伸張への力を蓄える蹴足の一瞬の静止時間が極端に長いまたは極端に短いと判定した場合、対象部位Ｔのフォームの改善を促す情報を演算する。フォーム評価部４１Ｄは例えばボールインパクトにおける大殿筋の筋放電のレベルがパワーを発揮すべき強さに対して小さいと判定した場合、対象部位Ｔのフォームの改善を促す情報を演算する。 The form evaluation unit 41D calculates information that prompts improvement of the form of the target site T, for example, based on the relationship between the level of muscle discharge and a preset threshold value. The threshold value is stored in a memory (not shown) mounted on the terminal device 40. In one example, the threshold value is defined based on the muscle condition and the like. Specifically, the threshold is based on the coach trainer's idea or theory, how to use the muscles based on the exerciser's body type, data on the level of exerciser's muscle discharge during good performance, and data on the level of exerciser's muscle discharge. It is defined based on at least one. For example, when the form evaluation unit 41D determines that the muscle discharge of the tibialis anterior muscle of the axial foot does not continue and the axial foot is not stable when it is stepped on, it calculates information that prompts the improvement of the form of the target site T. For example, the foam evaluation unit 41D determines that the momentary rest time of a kick leg that stores the force from flexion to extension is extremely long or extremely short, based on the presence or absence of the muscle discharge of the lower limbs (hamstring, gastrocnemius muscle) immediately before the ball impact. When it is determined, the information that prompts the improvement of the form of the target part T is calculated. If the form evaluation unit 41D determines that the level of muscle discharge of the gluteus maximus muscle during ball impact is smaller than the strength at which power should be exerted, for example, the form evaluation unit 41D calculates information that prompts improvement of the form of the target site T.
フォーム評価部４１Ｄは対象部位Ｔのフォームの評価に関する情報、および、対象部位Ｔのフォームの改善を促す情報の少なくとも一方を含む評価情報を情報出力部４１Ｃに出力する。情報出力部４１Ｃは評価情報を報知部４３に出力する。報知部４３は評価情報を報知する。フォーム評価部４１Ｄは評価情報を指示演算部４１Ｅに出力してもよい。 The form evaluation unit 41D outputs evaluation information including at least one of information on the evaluation of the form of the target site T and information for promoting improvement of the form of the target site T to the information output unit 41C. The information output unit 41C outputs the evaluation information to the notification unit 43. The notification unit 43 notifies the evaluation information. The form evaluation unit 41D may output the evaluation information to the instruction calculation unit 41E.
指示演算部４１Ｅは第２状態情報および評価情報の少なくとも一方に応じて各種の指示情報を演算する。指示演算部４１Ｅは例えば特定のフォームの一連の変化を表す複数のフェーズ画像ＩＰを表示部４３Ｂに表示させる第１指示情報、および、複数のフェーズ画像ＩＰのそれぞれに対応する筋活動の状態を複数のフェーズ画像ＩＰに関連付けて表示部４３Ｂに表示させる第２指示情報を演算する。指示演算部４１Ｅは演算した第１指示情報および第２指示情報を情報出力部４１Ｃに出力する。情報出力部４１Ｃは第１指示情報および第２指示情報を表示部４３Ｂに出力する。表示部４３Ｂは第１指示情報および第２指示情報に従って、複数のフェーズ画像ＩＰと、複数のフェーズ画像ＩＰのそれぞれに対応する筋活動の状態とを関連付けて表示する。 The instruction calculator 41E calculates various instruction information according to at least one of the second state information and the evaluation information. For example, the instruction calculation unit 41E includes a plurality of first instruction information items that cause the display unit 43B to display a plurality of phase images IP representing a series of changes in a specific form, and a plurality of muscle activity states corresponding to each of the plurality of phase images IP. The second instruction information to be displayed on the display unit 43B in association with the phase image IP is calculated. The instruction calculator 41E outputs the calculated first instruction information and second instruction information to the information output unit 41C. The information output unit 41C outputs the first instruction information and the second instruction information to the display unit 43B. The display unit 43B displays the plurality of phase images IP and the muscle activity states corresponding to the plurality of phase images IP in association with each other according to the first instruction information and the second instruction information.
図４に示されるように、表示部４３Ｂは例えばインフロントキックに関する複数のフェーズ画像ＩＰと、複数のフェーズ画像ＩＰのそれぞれに対応する大殿筋および大腿四頭筋の筋活動の状態とを関連付けて表示する。表示部４３Ｂは複数のフェーズ画像ＩＰ上の対象部位Ｔと筋活動の状態とを関連付けて表示してもよい。図４に示される筋活動の状態は例えば筋放電のレベルに応じて色付けされる。図４に示される例では、ドットが細かくなるほど筋放電のレベルが高いことを示す。 As shown in FIG. 4, the display unit 43B associates, for example, a plurality of phase images IP relating to the infront kick with the muscle activity states of the gluteus maximus and quadriceps femoris corresponding to each of the plurality of phase images IP. indicate. The display unit 43B may display the target site T on the plurality of phase images IP and the state of muscle activity in association with each other. The state of muscle activity shown in FIG. 4 is colored according to the level of muscle discharge, for example. In the example shown in FIG. 4, the finer the dots, the higher the level of muscle discharge.
指示演算部４１Ｅは例えば特定のフォームに関する１つのフェーズにおいて、対象部位Ｔと筋放電のレベルとを関連付けて表示部４３Ｂに表示させる第３指示情報を演算する。指示演算部４１Ｅは演算した第３指示情報を情報出力部４１Ｃに出力する。情報出力部４１Ｃは第３指示情報を表示部４３Ｂに出力する。表示部４３Ｂは第３指示情報に従って、特定のフォームに関する１つのフェーズにおける対象部位Ｔと筋放電のレベルとを関連付けて表示する。 For example, in one phase regarding a specific form, the instruction calculation unit 41E calculates the third instruction information to be displayed on the display unit 43B in association with the target site T and the muscle discharge level. The instruction calculation unit 41E outputs the calculated third instruction information to the information output unit 41C. The information output unit 41C outputs the third instruction information to the display unit 43B. The display unit 43B displays the target site T and the muscle discharge level in one phase related to the specific form in association with each other according to the third instruction information.
図５に示されるように、表示部４３Ｂは例えばインフロントキックに関する踏み込みにおいて、大殿筋、大腿四頭筋、ハムストリング、前脛骨筋、および、腓腹筋と筋放電のレベルとを関連付けて表示する。一例では、表示部４３Ｂは対象部位Ｔと筋放電のレベルとを５段階で表示する。図５は軸足の対象部位Ｔと筋放電のレベルとの関係の一例を示す。図５に示される例では、踏み込みにおける軸足の前脛骨筋の筋放電のレベルが低く、軸足が安定していないことが把握される。 As shown in FIG. 5, the display unit 43B displays the gluteus maximus muscle, the quadriceps femoris, the hamstring, the tibialis anterior muscle, and the gastrocnemius muscle and the level of muscle discharge in association with each other, for example, when stepping on the infront kick. In one example, the display unit 43B displays the target site T and the muscle discharge level in five levels. FIG. 5 shows an example of the relationship between the target site T of the axial foot and the level of muscle discharge. In the example shown in FIG. 5, it is understood that the level of the muscle discharge of the tibialis anterior muscle of the axial foot during depression is low and the axial foot is not stable.
運動補助システム１は運動補助プログラムに従って各種の制御を実行する。運動補助プログラムは検出部２０により検出された対象部位Ｔの運動の状態に関する第１状態情報を読み込む第１ステップＳ１と、第１状態情報に応じて対象部位Ｔの筋活動の状態を演算する第２ステップＳ２と、演算された筋活動の状態に関する第２状態情報を出力する第３ステップＳ３と、を制御部４１に実行させる。運動補助プログラムによれば、筋活動の状態を測定できる。第２ステップでは、筋活動の状態に含まれる筋放電のレベル、筋活動のタイミング、筋活動の順序、筋活動の連動、筋活動の同期、相反性抑制、および、予備緊張の少なくとも１つを演算する。運動補助プログラムによれば、筋活動の状態を詳細に測定できる。 The exercise assistance system 1 executes various controls according to the exercise assistance program. The exercise assistance program includes a first step S1 of reading first state information relating to the state of motion of the target part T detected by the detection unit 20, and a step of calculating the state of muscle activity of the target part T according to the first state information. The control unit 41 is caused to execute the two steps S2 and the third step S3 of outputting the second state information regarding the calculated state of the muscle activity. With the exercise support program, the state of muscle activity can be measured. In the second step, at least one of the level of muscle discharge included in the state of muscle activity, the timing of muscle activity, the order of muscle activity, the interlocking of muscle activities, the synchronization of muscle activities, the suppression of reciprocity, and the pretension. Calculate With the exercise support program, the state of muscle activity can be measured in detail.
運動補助プログラムは演算された筋活動の状態に応じて、一連の変化に伴う特定のフォームに従う運動中における対象部位Ｔのフォームを評価する第４ステップＳ４を制御部４１にさらに実行させる。運動補助プログラムによれば、一連の変化に伴う特定のフォームの改善に寄与できる。第４ステップＳ４では、筋放電のレベルに応じて対象部位Ｔのフォームを評価する。特定のフォームのフェーズにおける対象部位Ｔの筋力および安定性等は例えば筋放電のレベルに反映される。運動補助プログラムによれば、対象部位Ｔのフォームを好適に評価できる。 The exercise assisting program further causes the control unit 41 to execute a fourth step S4 of evaluating the form of the target site T during the exercise according to a specific form associated with a series of changes in accordance with the calculated state of muscle activity. Exercise support programs can contribute to the improvement of a particular form over a series of changes. In the fourth step S4, the form of the target site T is evaluated according to the level of the muscle discharge. The muscular strength and stability of the target site T in the specific foam phase are reflected in, for example, the level of muscle discharge. According to the exercise assistance program, the form of the target site T can be evaluated appropriately.
運動補助プログラムは特定のフォームの一連の変化を表す複数のフェーズ画像ＩＰを表示部４３Ｂに表示させる第１指示情報、および、複数のフェーズ画像ＩＰのそれぞれに対応する筋活動の状態を複数のフェーズ画像ＩＰに関連付けて表示部４３Ｂに表示させる第２指示情報を演算する第５ステップＳ５を制御部４１にさらに実行させる。運動補助プログラムによれば、複数のフェーズのそれぞれにおける筋活動の状態を視覚情報として運動者およびそのトレーナ等に提供できる。 The exercise assistance program displays the first instruction information that causes the display unit 43B to display a plurality of phase images IP representing a series of changes in a specific form, and states of muscle activity corresponding to each of the plurality of phase images IP in a plurality of phases. The control unit 41 is further caused to execute the fifth step S5 of calculating the second instruction information to be displayed on the display unit 43B in association with the image IP. According to the exercise support program, the state of muscle activity in each of the plurality of phases can be provided to the exerciser and his/her trainer as visual information.
図６を参照して、キック運動に基づく第１状態情報の一例について説明する。図６に示されるグラフは高評価のフォームと第１状態情報との関係の一例を示す。
踏み込みにおける軸足の下腿（前脛骨筋）の加速度は地面との接触による衝撃によりピークを検出する。踏み込みにおける軸足の下腿の加速度のピークが相対的に大きいため、踏み込みが強いことが示唆される。ボールインパクトにおける蹴足の下腿（前脛骨筋）の加速度はボールとの接触による衝撃によりピークを検出する。ボールインパクトにおける蹴足の下腿の加速度のピークが相対的に大きいため、ボールインパクトが強いことが示唆される。図６に示される加速度センサの値は３軸の合成値を示す。図６に示される二点鎖線はボールインパクトの瞬間を示す。図６に示される破線はセンサ値が０を示す。
An example of the first state information based on the kick motion will be described with reference to FIG. The graph shown in FIG. 6 shows an example of the relationship between the highly evaluated form and the first state information.
Acceleration of the lower leg (anterior tibial muscle) of the axial foot when stepping on is detected as a peak due to an impact caused by contact with the ground. The peak of acceleration of the lower leg of the axial foot during the depression is relatively large, which suggests that the depression is strong. The acceleration of the lower leg (anterior tibial muscle) of the kick leg during ball impact detects a peak due to the impact caused by contact with the ball. It is suggested that the ball impact is strong because the acceleration of the lower leg of the kick leg during the ball impact is relatively large. The value of the acceleration sensor shown in FIG. 6 is a composite value of three axes. The chain double-dashed line shown in FIG. 6 indicates the moment of ball impact. The broken line shown in FIG. 6 indicates that the sensor value is 0.
踏み込みにおける軸足の前脛骨筋の筋放電が持続しているため、軸足が安定していることが示唆される。ボールインパクトにおける大殿筋の筋放電のレベルが相対的に高いため、パワーを発揮すべき強さに対するずれが小さいことが示唆される。ボールインパクト直前において下肢（腓腹筋）の筋放電が存在しないため、屈曲から伸張への力を蓄える蹴足の一瞬の静止時間が認められる。 It is suggested that the axial foot is stable because the muscle discharge of the tibialis anterior muscle of the axial foot during depression is sustained. The relatively high level of gluteus maximus muscle discharge at ball impact suggests that the deviation from the strength at which power should be exerted is small. Since there is no muscle discharge in the lower limbs (gastrocnemius muscle) immediately before the ball impact, a momentary rest time of the kick leg that stores the force from flexion to extension is observed.
図７を参照して、キック運動に基づく第１状態情報の一例について説明する。図７に示されるグラフは低評価のフォームと第１状態情報との関係の一例を示す。
踏み込みにおける軸足の下腿（前脛骨筋）の加速度は地面との接触による衝撃によりピークを検出する。踏み込みにおける軸足の下腿の加速度のピークが相対的に小さいため、踏み込みが弱いことが示唆される。ボールインパクトにおける蹴足の下腿（前脛骨筋）の加速度はボールとの接触による衝撃によりピークを検出する。ボールインパクトにおける蹴足の下腿の加速度のピークが相対的に小さいため、ボールインパクトが弱いことが示唆される。図７に示される加速度センサの値は３軸の合成値を示す。図７に示される二点鎖線はボールインパクトの瞬間を示す。図７に示される破線はセンサ値が０を示す。
An example of the first state information based on the kick motion will be described with reference to FIG. 7. The graph shown in FIG. 7 shows an example of the relationship between the low-rated form and the first state information.
Acceleration of the lower leg (anterior tibial muscle) of the axial foot when stepping on is detected as a peak due to an impact caused by contact with the ground. Since the peak of the lower leg's lower leg acceleration at the time of stepping is relatively small, it is suggested that stepping is weak. The acceleration of the lower leg (anterior tibial muscle) of the kick leg during ball impact detects a peak due to the impact caused by contact with the ball. It is suggested that the ball impact is weak because the peak of the lower leg's acceleration in the ball impact is relatively small. The value of the acceleration sensor shown in FIG. 7 is a composite value of three axes. The chain double-dashed line shown in FIG. 7 indicates the moment of ball impact. The broken line shown in FIG. 7 indicates that the sensor value is 0.
踏み込みにおける軸足の前脛骨筋の筋放電が持続していないため、軸足が安定していないことが示唆される。ボールインパクトにおける大殿筋の筋放電のレベルが相対的に低いため、パワーを発揮すべき強さに対するずれが大きいことが示唆される。ボールインパクト直前において下肢（腓腹筋）の筋放電が存在するため、屈曲から伸張への力を蓄える蹴足の一瞬の静止時間が認められない。 It is suggested that the axial foot is not stable because the muscle discharge of the tibialis anterior muscle of the axial foot during depression is not sustained. Since the level of gluteus maximus muscle discharge at ball impact is relatively low, it is suggested that the deviation from the strength at which power is exerted is large. Immediately before the ball impact, there is a muscle discharge of the lower limbs (gastrocnemius), so a momentary rest time of the kick leg that stores the force from flexion to extension is not recognized.
運動補助システム１は例えば運動補助プログラムに従って第１制御および第２制御の少なくとも一方を実行する。第１制御は評価情報を出力する制御を含む。第２制御は各種の指示情報を出力する制御を含む。一例では、操作部４２の操作に基づいて第１制御および第２制御の少なくとも一方が実行される。運動補助システム１は運動補助プログラムに従って第１制御および第２制御を並行して実行してもよい。 The exercise assistance system 1 executes at least one of the first control and the second control according to, for example, an exercise assistance program. The first control includes control for outputting evaluation information. The second control includes control for outputting various instruction information. In one example, at least one of the first control and the second control is executed based on the operation of the operation unit 42. The exercise assistance system 1 may execute the first control and the second control in parallel according to the exercise assistance program.
図８を参照して、運動補助システム１が実行する第１制御の一例について説明する。
制御部４１はステップＳ１１において、第１状態情報を読み込む。具体的には、情報読込部４１Ａは検出部２０により検出された対象部位Ｔの運動の状態に関する第１状態情報を読み込む。ステップＳ１１は第１ステップＳ１に相当する。制御部４１はステップＳ１２において、筋活動の状態を演算する。具体的には、状態演算部４１Ｂは第１状態情報に応じて対象部位Ｔの筋活動の状態を演算する。換言すれば、第１状態情報に応じて筋活動の状態が測定される。ステップＳ１２は第２ステップＳ２に相当する。制御部４１はステップＳ１３において、第２状態情報を出力する。具体的には、情報出力部４１ＣはステップＳ１２において演算された筋活動の状態に関する第２状態情報をフォーム評価部４１Ｄに出力する。ステップＳ１３は第３ステップＳ３に相当する。
An example of the first control executed by the exercise assistance system 1 will be described with reference to FIG. 8.
The control unit 41 reads the first state information in step S11. Specifically, the information reading unit 41A reads the first state information regarding the state of motion of the target site T detected by the detection unit 20. Step S11 corresponds to the first step S1. The control part 41 calculates the state of muscle activity in step S12. Specifically, the state calculation unit 41B calculates the state of muscle activity of the target site T according to the first state information. In other words, the state of muscle activity is measured according to the first state information. Step S12 corresponds to the second step S2. The control unit 41 outputs the second state information in step S13. Specifically, the information output unit 41C outputs the second state information regarding the state of the muscle activity calculated in step S12 to the form evaluation unit 41D. Step S13 corresponds to the third step S3.
制御部４１はステップＳ１４において、フォームを評価する。具体的には、フォーム評価部４１Ｄは第２状態情報に応じて対象部位Ｔのフォームを評価する。ステップＳ１４は第４ステップＳ４に相当する。制御部４１はステップＳ１５において、評価情報を出力する。具体的には、情報出力部４１Ｃは対象部位Ｔのフォームの評価に関する情報、および、対象部位Ｔのフォームの改善を促す情報の少なくとも一方を含む評価情報を報知部４３に出力する。報知部４３は評価情報を報知する。 The control unit 41 evaluates the form in step S14. Specifically, the form evaluation unit 41D evaluates the form of the target site T according to the second state information. Step S14 corresponds to the fourth step S4. The control unit 41 outputs the evaluation information in step S15. Specifically, the information output unit 41C outputs evaluation information including at least one of information regarding the evaluation of the form of the target site T and information for prompting the improvement of the form of the target site T to the notification unit 43. The notification unit 43 notifies the evaluation information.
以上の処理を経て、ステップＳ１１〜ステップＳ１５の処理を終了する。制御部４１は運動補助システム１が利用される期間において、ステップＳ１１〜ステップＳ１５の処理を含む第１制御を繰り返し実行してもよい。 Through the above processing, the processing of step S11 to step S15 ends. The control unit 41 may repeatedly execute the first control including the processing of steps S11 to S15 during the period in which the exercise assistance system 1 is used.
図９を参照して、運動補助システム１が実行する第２制御の一例について説明する。
第２制御に含まれるステップＳ２１〜ステップＳ２２の処理は、第１制御に含まれるステップＳ１１〜ステップＳ１２の処理と同じである。制御部４１はステップＳ２３において、第２状態情報を出力する。具体的には、情報出力部４１ＣはステップＳ２２において演算された筋活動の状態に関する第２状態情報を指示演算部４１Ｅに出力する。ステップＳ２３は第３ステップＳ３に相当する。
An example of the second control executed by the exercise assistance system 1 will be described with reference to FIG. 9.
The processes of steps S21 to S22 included in the second control are the same as the processes of steps S11 to S12 included in the first control. The control unit 41 outputs the second state information in step S23. Specifically, the information output unit 41C outputs the second state information regarding the state of muscle activity calculated in step S22 to the instruction calculation unit 41E. Step S23 corresponds to the third step S3.
制御部４１はステップＳ２４において、各種の指示情報を演算する。具体的には、指示演算部４１Ｅは第２状態情報および評価情報の少なくとも一方に応じて第１指示情報、第２指示情報、および、第３指示情報の少なくとも１つを演算する。ステップＳ２４において評価情報が用いられる場合、ステップＳ２４の前にステップＳ１３〜ステップＳ１４の処理が実行される。ステップＳ２４は第５ステップＳ５に相当する。制御部４１はステップＳ２５において、指示情報を出力する。具体的には、情報出力部４１ＣはステップＳ２４において演算された指示情報を表示部４３Ｂに出力する。表示部４３Ｂは指示情報に応じた各種の情報を表示する。 The control unit 41 calculates various kinds of instruction information in step S24. Specifically, the instruction calculator 41E calculates at least one of the first instruction information, the second instruction information, and the third instruction information according to at least one of the second state information and the evaluation information. When the evaluation information is used in step S24, the processes of steps S13 to S14 are executed before step S24. Step S24 corresponds to the fifth step S5. The control unit 41 outputs the instruction information in step S25. Specifically, the information output unit 41C outputs the instruction information calculated in step S24 to the display unit 43B. The display unit 43B displays various information according to the instruction information.
以上の処理を経て、ステップＳ２１〜ステップＳ２５の処理を終了する。制御部４１は運動補助システム１が利用される期間において、ステップＳ２１〜ステップＳ２５の処理を含む第２制御を繰り返し実行してもよい。 Through the above processing, the processing of steps S21 to S25 ends. The control unit 41 may repeatedly execute the second control including the processes of steps S21 to S25 during the period in which the exercise assistance system 1 is used.
図１０を参照して、運動補助システム１の使用方法の一例について説明する。
運動者は例えば以下のステップに従って運動補助システム１を利用する。運動者はステップＳ３１において、運動補助システム１の電源を投入する。運動補助システム１の電源が投入されると、検出部２０に含まれるセンサの基準値がキャリブレーションされる。運動者はステップＳ３２において、装着体１０と端末装置４０とのペアリングを実行する。一例では、操作部４２の操作に応じて本体３０と端末装置４０とがペアリングされる。運動者はステップＳ３３において、装着部１１を対象部位Ｔに装着する。運動者はステップＳ３４において、各種のトレーニングを実施する。運動者はトレーニングを実施する前に、運動補助システム１が実行する運動補助プログラムの内容を操作部４２の操作によって設定してもよい。運動補助プログラムの内容が設定されない場合、例えば前回利用時と同様の運動補助プログラムが実行される。
An example of how to use the exercise assistance system 1 will be described with reference to FIG. 10.
An exerciser uses the exercise assistance system 1 according to the following steps, for example. The exerciser turns on the power of the exercise assistance system 1 in step S31. When the power of the exercise assistance system 1 is turned on, the reference value of the sensor included in the detection unit 20 is calibrated. The exerciser performs pairing between the wearing body 10 and the terminal device 40 in step S32. In one example, the main body 30 and the terminal device 40 are paired according to the operation of the operation unit 42. The exerciser mounts the mounting portion 11 on the target site T in step S33. The exerciser performs various types of training in step S34. The exerciser may set the content of the exercise assistance program executed by the exercise assistance system 1 by operating the operation unit 42 before carrying out the training. When the content of the exercise assistance program is not set, for example, the exercise assistance program similar to that in the previous use is executed.
ステップＳ３５において、運動補助プログラムが実行される。一例では、制御部４１は運動補助プログラムに従って第１制御および第２制御の少なくとも一方を実行する。第１制御では、評価情報が報知部４３により報知される。第２制御では、指示情報に応じた各種の情報が表示部４３Ｂにより表示される。運動者を補助するトレーナはステップＳ３６において、報知部４３により報知される各種の情報を確認する。トレーナは例えば報知部４３により報知される各種の情報に基づいて、トレーニングに関するフォームの改善等を指示する。運動者はステップＳ３１またはステップＳ３２の前に、装着部１１を対象部位Ｔに装着してもよい。ステップＳ３６では、運動者が報知部４３により報知される情報を確認してもよい。運動補助システム１によれば、運動補助プログラムに従って各種の制御が実行されるため、運動者が自身のフォームを改善できる。このため、運動者は適切なフォームを身に付けることができる。 In step S35, the exercise assistance program is executed. In one example, the control unit 41 executes at least one of the first control and the second control according to the exercise assistance program. In the first control, the evaluation information is notified by the notification unit 43. In the second control, various information corresponding to the instruction information is displayed on the display unit 43B. The trainer assisting the exerciser confirms various information notified by the notification unit 43 in step S36. The trainer gives an instruction to improve the form related to training, for example, based on various information notified by the notification unit 43. The exerciser may attach the attachment unit 11 to the target site T before step S31 or step S32. In step S36, the exerciser may check the information notified by the notification unit 43. According to the exercise assistance system 1, various controls are executed according to the exercise assistance program, so that the exerciser can improve his or her own form. Therefore, the exerciser can wear an appropriate form.
（変形例）
上記実施の形態に関する説明は本発明に関する運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に関する運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムは例えば以下に示される上記実施の形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
(Modification)
The above description of the embodiment is an example of a form that the exercise assisting program according to the present invention and an exercise assisting system including the same can take, and is not intended to limit the form. The exercise assistance program and the exercise assistance system including the exercise assistance program according to the present invention can take a form in which, for example, a modified example of the above-described embodiment and at least two modified examples that do not contradict each other are combined.
・制御部４１の配置は任意に変更可能である。第１例では、制御部４１はサーバに含まれる。この場合、装着体１０および端末装置４０はインターネットを介して通信する。第２例では、制御部４１は本体３０に含まれる。この場合、制御部４１と端末装置４０とが電気的に通信可能に構成される。この例では、運動補助システム１は端末装置４０を省略して構成されてもよい。 The arrangement of the control unit 41 can be changed arbitrarily. In the first example, the control unit 41 is included in the server. In this case, the wearing body 10 and the terminal device 40 communicate with each other via the Internet. In the second example, the control unit 41 is included in the main body 30. In this case, the control unit 41 and the terminal device 40 are configured to be electrically communicable. In this example, the exercise assistance system 1 may be configured by omitting the terminal device 40.
・装着部１１の装着対象は任意に変更可能である。第１例では、装着部１１は下腿に装着される。この場合、対象部位Ｔは下腿を含む。第２例では、装着部１１は大腿を含む。この場合、対象部位Ｔは大腿を含む。第３例では、装着部１１は上半身を含む。この場合、対象部位Ｔは上半身を含む。特定のフォームはピッチングのフォームを含む。 The mounting target of the mounting unit 11 can be arbitrarily changed. In the first example, the mounting unit 11 is mounted on the lower leg. In this case, the target site T includes the lower leg. In the second example, the mounting portion 11 includes the thigh. In this case, the target site T includes the thigh. In the third example, the mounting unit 11 includes the upper body. In this case, the target part T includes the upper body. Specific foams include pitching foams.
・装着体１０の構成は任意に変更可能である。一例では、装着体１０は装着部１１を含まない。この場合、検出部２０は直接的に身体に取り付けられる。例えば、検出部２０を覆うようにテープ等が身体に巻き付けられることによって、検出部２０が身体に固定される。本体３０は検出部２０と同様に身体に取り付けられてもよい。 -The configuration of the mounting body 10 can be arbitrarily changed. In one example, the mounting body 10 does not include the mounting portion 11. In this case, the detection unit 20 is directly attached to the body. For example, the detection unit 20 is fixed to the body by wrapping a tape or the like around the body so as to cover the detection unit 20. The main body 30 may be attached to the body similarly to the detection unit 20.
・運動補助システム１の構成は任意に変更可能である。一例では、運動補助システム１は人工知能（Artificial Intelligence：ＡＩ）を搭載する。換言すれば、運動補助プログラムは人工知能を含む。人工知能は例えば多層構造のニューラルネットワークを用いたディープランニング等を含む。 The configuration of the exercise assistance system 1 can be changed arbitrarily. In one example, the exercise assistance system 1 is equipped with artificial intelligence (AI). In other words, the exercise assistance program includes artificial intelligence. Artificial intelligence includes, for example, deep running using a multilayered neural network.
本発明に関する運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムは、家庭用および業務用をはじめとする各種の運動補助システムに利用できる。 The exercise assisting program and the exercise assisting system including the same according to the present invention can be used for various exercise assisting systems including those for home use and business use.
１ ：運動補助システム
１１ ：装着部
２０ ：検出部
２１ ：第１検出部（検出部）
２１Ａ ：筋電センサ
２１Ｂ ：角速度センサ
２１Ｃ ：加速度センサ
２２ ：第２検出部（検出部）
２２Ａ ：筋電センサ
２２Ｂ ：角速度センサ
２２Ｃ ：加速度センサ
２３ ：第３検出部（検出部）
２３Ａ ：筋電センサ
２３Ｂ ：角速度センサ
２３Ｃ ：加速度センサ
２４ ：第４検出部（検出部）
２４Ａ ：筋電センサ
２４Ｂ ：角速度センサ
２４Ｃ ：加速度センサ
２５ ：第５検出部（検出部）
２５Ａ ：筋電センサ
２５Ｂ ：角速度センサ
２５Ｃ ：加速度センサ
３１ ：送信部
４１ ：制御部
４３Ｂ ：表示部
Ｃ ：撮影部
ＩＰ ：フェーズ画像
Ｓ１ ：第１ステップ
Ｓ２ ：第２ステップ
Ｓ３ ：第３ステップ
Ｓ４ ：第４ステップ
Ｓ５ ：第５ステップ
Ｔ ：対象部位
1: Exercise support system 11: Mounting part 20: Detection part 21: First detection part (detection part)
21A: Myoelectric sensor 21B: Angular velocity sensor 21C: Acceleration sensor 22: Second detection unit (detection unit)
22A: Myoelectric sensor 22B: Angular velocity sensor 22C: Acceleration sensor 23: Third detection unit (detection unit)
23A: Myoelectric sensor 23B: Angular velocity sensor 23C: Acceleration sensor 24: 4th detection part (detection part)
24A: Myoelectric sensor 24B: Angular velocity sensor 24C: Acceleration sensor 25: Fifth detection unit (detection unit)
25A: Myoelectric sensor 25B: Angular velocity sensor 25C: Acceleration sensor 31: Transmission unit 41: Control unit 43B: Display unit C: Imaging unit IP: Phase image S1: First step S2: Second step S3: Third step S4: Fourth step S5: Fifth step T: Target site
Claims (8)
前記第１状態情報に応じて前記対象部位の筋活動の状態を演算する第２ステップと、
演算された筋活動の状態に関する第２状態情報を出力する第３ステップと、を制御部に実行させる
運動補助プログラム。 A first step of reading first state information relating to the state of motion of the target region detected by the detection unit;
A second step of calculating the state of muscle activity of the target region according to the first state information;
An exercise assisting program that causes the control unit to execute a third step of outputting the second state information regarding the calculated muscle activity state.
請求項１に記載の運動補助プログラム。 In the second step, at least one of the level of muscle discharge included in the state of muscle activity, timing of muscle discharge, order of muscle discharge, interlocking of muscle discharge, synchronization of muscle discharge, suppression of reciprocity, and pretension. The exercise assistance program according to claim 1.
請求項１または２に記載の運動補助プログラム。 The control unit is further caused to perform a fourth step of evaluating a form of the target site during exercise according to a specific form involving a series of changes according to the calculated state of muscle activity. Exercise support program.
請求項３に記載の運動補助プログラム。 The exercise support program according to claim 3, wherein in the fourth step, the form of the target site is evaluated according to the level of muscle discharge.
請求項３または４に記載の運動補助プログラム。 First instruction information for displaying a plurality of phase images representing a series of changes of the specific form on a display unit, and a muscle activity state corresponding to each of the plurality of phase images are associated with the plurality of phase images. The exercise assistance program according to claim 3, further causing the control unit to execute a fifth step of calculating the second instruction information to be displayed on the display unit.
前記装着部に設けられる前記検出部と、
前記検出部により検出された前記第１状態情報を送信する送信部と、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の運動補助プログラムとを備える
運動補助システム。 A mounting part to be worn on the body,
The detection unit provided in the mounting unit,
A transmitter for transmitting the first state information detected by the detector,
An exercise assistance system comprising: the exercise assistance program according to claim 1.
請求項６に記載の運動補助システム。 The exercise assistance system according to claim 6, wherein the detection unit includes at least one of a myoelectric sensor, an angular velocity sensor, and an acceleration sensor.
前記送信部は前記検出部により検出された情報、および、前記撮影部により撮影された情報を含む前記第１状態情報を送信する
請求項６または７に記載の運動補助システム。 Further equipped with a photographing unit for photographing the movement of the body,
The exercise assistance system according to claim 6, wherein the transmission unit transmits the first state information including the information detected by the detection unit and the information captured by the imaging unit.
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