JP2020177598A - Exercise data acquisition device, exercise data output method, program and exercise data processing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、運動データ取得装置、運動データ出力方法、プログラム及び運動データ処理システムに関する。 The present invention relates to an exercise data acquisition device, an exercise data output method, a program, and an exercise data processing system.
従来、加速度データから利用者の運動量を自動計測する機能等をもつ携帯端末をモデム付充電器にセットすると、当該携帯端末が電話回線を通じて外部のセンタコンピュータと接続して、当該運動量に関するデータをセンタコンピュータにデータ通信する健康管理システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, when a mobile terminal having a function of automatically measuring the user's exercise amount from acceleration data is set in a charger with a modem, the mobile terminal connects to an external center computer through a telephone line and centers the data related to the exercise amount. A health management system that communicates data to a computer is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献１に開示されている健康管理システムでは、携帯端末が出力するデータの容量が大きいと、センタコンピュータとのデータ通信に時間がかかってしまうという問題がある。特に、利用者が運動を行った際の運動データ（加速度データ等）そのものをデータ通信しようとした場合、データ通信にかかる時間の問題が顕著となる。
However, in the health management system disclosed in
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、運動データを効率良く出力できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to enable efficient output of exercise data.
上記課題を解決するため、本発明に係る運動データ取得装置は、
周期的な動作の繰り返しから成る運動に関する運動データを周期ごとに取得する運動データ取得手段と、
前記運動データ取得手段によって取得された前記運動データに基づいて、前記周期的な動作の基準データを生成する基準データ生成手段と、
前記基準データ生成手段によって生成された前記基準データと前記運動データ取得手段によって取得された各周期の運動データのそれぞれとの差分データを導出する差分データ導出手段と、
前記基準データと前記差分データとを対応付けて出力するデータ出力手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the motion data acquisition device according to the present invention is used.
Exercise data acquisition means for acquiring exercise data related to exercise consisting of repeated periodic movements for each cycle,
A reference data generating means for generating reference data for the periodic motion based on the motion data acquired by the motion data acquiring means, and
A difference data deriving means for deriving the difference data between the reference data generated by the reference data generating means and the motion data of each cycle acquired by the motion data acquiring means, and a difference data deriving means.
A data output means for outputting the reference data and the difference data in association with each other,
It is characterized by having.
また、本発明に係る運動データ処理システムは、
運動データ取得装置と運動データ処理装置とを備えた運動データ処理システムであって、
前記運動データ取得装置は、
周期的な動作の繰り返しから成る運動に関する運動データを周期ごとに取得する運動データ取得手段と、
前記運動データ取得手段によって取得された前記運動データに基づいて、前記周期的な動作の基準データを生成する基準データ生成手段と、
前記基準データ生成手段によって生成された前記基準データと前記運動データ取得手段によって取得された各周期の運動データのそれぞれとの差分データを導出する差分データ導出手段と、
前記基準データと前記差分データとを対応付けて送信するデータ送信手段と、
を備え、
前記運動データ処理装置は、
前記データ送信手段により送信された前記基準データと前記差分データとを受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段によって受信された前記前記基準データと前記差分データとに基づいて、前記各周期の運動データを復元する復元手段と、
を備えることを特徴する。
Further, the motion data processing system according to the present invention is
An exercise data processing system equipped with an exercise data acquisition device and an exercise data processing device.
The motion data acquisition device is
Exercise data acquisition means for acquiring exercise data related to exercise consisting of repeated periodic movements for each cycle,
A reference data generating means for generating reference data for the periodic motion based on the motion data acquired by the motion data acquiring means, and
A difference data deriving means for deriving the difference data between the reference data generated by the reference data generating means and the motion data of each cycle acquired by the motion data acquiring means, and a difference data deriving means.
A data transmission means for transmitting the reference data and the difference data in association with each other,
With
The motion data processing device is
A data receiving means for receiving the reference data and the difference data transmitted by the data transmitting means, and
A restoration means for restoring motion data in each cycle based on the reference data and the difference data received by the data receiving means, and
It is characterized by having.
本発明によれば、運動データを効率良く出力できるようにすることができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently output motion data.
以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the illustrated examples.
≪運動データ処理システム１の概略構成≫
まず、図１を参照して、本実施形態の構成を説明する。図１は、本実施形態の運動データ処理システム１を示す概略構成図である。
<< Outline configuration of exercise
First, the configuration of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the motion
図１に示すように、運動データ処理システム１は、運動データ取得装置１０と運動データ処理装置２０とを備える。
As shown in FIG. 1, the motion
運動データ取得装置１０は、周期的な動作の繰り返しから成る運動（例えば、ランニング）に関する運動データを周期ごとに取得するための装置であって、当該運動を行うユーザー（例えば、ユーザーの腰）に装着される装置である。
The exercise
図２は、本実施形態に係る運動データ取得装置１０をユーザーが腰に装着した状態を示す説明図である。
図２に示すように、運動データ取得装置１０は、本体部１０Ａと、ベルト部１０Ｂとを有しており、ベルト部１０Ｂによって、ユーザーの腰の位置で本体部１０Ａが固定されている。ここで、左右方向をＸ軸とし、前後方向をＹ軸とし、上下方向をＺ軸とする。Ｘ軸においては左手方向を正、右手方向を負とする。Ｙ軸においては進行方向逆向きを正とし、進行方向を負とする。Ｚ軸においては上方向を正、下方向を負とする。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which the user wears the exercise
As shown in FIG. 2, the motion
運動データ処理装置２０は、運動データ取得装置１０によって取得されたユーザーの運動データを利用して、当該ユーザーによる運動を解析する装置である。運動データ処理装置２０は、例えば、スマートウォッチ等のウエアラブル端末であって、運動データ取得装置１０を装着したユーザーに装着された状態で使用されるものである。
The exercise
＜運動データ取得装置１０の構成＞
次に、図３を参照して、運動データ取得装置１０の機能構成を説明する。図３は、運動データ取得装置１０の機能構成を示すブロック図である。
<Structure of motion
Next, the functional configuration of the motion
運動データ取得装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、記憶部１３、操作部１４、モーションセンサ部１５、通信部１６等を備える。
The motion
ＣＰＵ１１は、運動データ取得装置１０の各部を制御する。ＣＰＵ１１は、記憶部１３に記憶されているシステムプログラム及びアプリケーションプログラムのうち、指定されたプログラムを読み出してＲＡＭ１２に展開し、当該プログラムとの協働で各種処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ１１は、例えば、後述するモーションセンサ部１５から出力される３軸方向の加速度信号を所定のサンプリング周期（例えば、２００Ｈｚ）でサンプリングして、ＲＡＭ１２に記憶し、サンプリングした加速度信号を周知の手法により前後方向、左右方向、上下方向それぞれの加速度信号に変換し、変換後の前後方向、左右方向、上下方向のそれぞれの時間軸に対する波形を作成する。そしてＣＰＵ１１は、前後方向、左右方向、上下方向それぞれの加速度信号の波形に基づいて、ランニング動作におけるサイクル（周期）の各局面のデータを算出する。
The
ＲＡＭ１２は、揮発性のメモリであり、各種のデータやプログラムを一時的に格納するワークエリアを形成する。
The
記憶部１３は、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性のメモリにより構成される。記憶部１３には、ＣＰＵ１１で実行される各種プログラム、当該各種プログラムの実行に必要なデータ等が記憶されている。
The
操作部１４は、電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源ボタン（図示省略）、データ取得（データ計測）の開始／終了を指示する開始／終了ボタン（図示省略）等を備えており、この操作部１４からの指示に基づいてＣＰＵ１１は各部を制御するようになっている。
The
モーションセンサ部１５は、３軸加速度センサ、ジャイロセンサ等のモーションセンサ、アンプ、ＡＤコンバーター等により構成される。モーションセンサ部１５は、モーションセンサによって検出されたアナログのセンシングデータ（運動データ）をアンプで増幅させた後、当該アナログのセンシングデータをＡＤコンバーターでデジタルのセンシングデータに変換させ、当該デジタルのセンシングデータをＣＰＵ１１に出力する。
The
通信部１６は、外部の機器（例えば、運動データ処理装置２０等）と無線によりデータ通信を行うためのインターフェースである。具体的には、通信部１６は、例えば、アンテナ、変復調回路、信号処理回路等により構成されており、Bluetooth（登録商標）等の規格により通信を行う。
The
＜運動データ取得装置１０の動作＞
次に、図４〜図１２を用いて、運動データ取得装置１０で実行されるランニング動作におけるサイクル（周期）の各局面のデータの測定処理について説明する。
なお、この処理ではユーザーが所定距離だけ走った分の前後方向、左右方向、上下方向それぞれの加速度信号が、処理の実行前に取得されている場合を例示して説明する。例えば、開始ボタンが操作されることによってデータ取得が開始されてから、ユーザーが所定距離だけ走り終わり、終了ボタンが操作されデータ取得が停止されると、ＣＰＵ１１は上記測定処理に関するプログラムを読み出して実行する。
図６及び図８〜図１２は、前後方向、左右方向、及び上下方向の加速度信号の波形の一部分を例示的に抜き出して示すグラフである。以下の説明では、上記測定処理に加速度信号の波形がどう用いられているかを、図６及び図８〜図１２を参照して説明する。また、本実施形態では、図６及び図８〜図１２に示す部分にのみ上記測定処理が施される場合を例示して説明するが、当該測定処理は、前後方向、左右方向、及び上下方向それぞれの加速度信号の波形の全体を対象として実行される。
<Operation of motion
Next, with reference to FIGS. 4 to 12, data measurement processing of each phase of the cycle in the running operation executed by the exercise
In this process, the case where the acceleration signals in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction for the user's running by a predetermined distance are acquired before the execution of the process will be described as an example. For example, when the user finishes running a predetermined distance after the data acquisition is started by operating the start button and the end button is operated to stop the data acquisition, the
6 and 8 to 12 are graphs showing a part of the waveforms of the acceleration signals in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction by exemplifying them. In the following description, how the waveform of the acceleration signal is used in the measurement process will be described with reference to FIGS. 6 and 8 to 12. Further, in the present embodiment, the case where the above measurement process is applied only to the portions shown in FIGS. 6 and 8 to 12 will be described as an example, but the measurement process is performed in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction. It is executed for the entire waveform of each acceleration signal.
図４は、測定処理の流れを示すフローチャートである。
図４に示すように、上記測定処理が実行されると、ＣＰＵ１１は、まず、着地タイミング設定処理を行う（ステップＳ１）。ここで、着地タイミングとは、ランニング動作におけるサイクルの一局面であり、走っているユーザーの足（一方の足）が地面に触れたタイミングを指す。なお、着地タイミング設定処理の詳細については後述する。
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the measurement process.
As shown in FIG. 4, when the measurement process is executed, the
次いで、ＣＰＵ１１は、最下点タイミングの設定を行う（ステップＳ２）。具体的には、ＣＰＵ１１は、後述する高さ位置波形Ｔの極小値Ｔｍｉｎ（図６参照）を示すタイミングを最下点タイミングとして設定する。ここで、最下点タイミングとは、ランニング動作におけるサイクルの一局面であり、走っているユーザーの足（一方の足）が地面に触れている間において、腰が最も低い位置を通過したタイミングを指す。
Next, the
次いで、ＣＰＵ１１は、離地タイミング設定処理を行う（ステップＳ３）。ここで、離地タイミングとは、ランニング動作におけるサイクルの一局面であり、走っているユーザーの足（一方の足）が地面から離れたタイミングを指す。なお、離地タイミング設定処理の詳細については後述する。
Next, the
次いで、ＣＰＵ１１は、最高点タイミングの設定を行う（ステップＳ４）。具体的には、ＣＰＵ１１は、後述する高さ位置波形Ｔの極大値Ｔｍａｘ（図６参照）を示すタイミングを最高点タイミングとして設定する。ここで、最高点タイミングとは、ランニング動作におけるサイクルの一局面であり、走っているユーザーの足（一方の足）が地面から離れた後、腰が最も高い位置を通過したタイミングを指す。
Next, the
次いで、ＣＰＵ１１は、着地タイミング設定処理によって設定された着地タイミングと、離地タイミング設定処理によって設定された離地タイミングと、の差分の時間を接地時間として算出する（ステップＳ５）。
これにより、ランニング動作におけるサイクルの各局面のデータ（着地タイミング、最下点タイミング、離地タイミング、最高点タイミング及び接地時間）が算出されて、ＣＰＵ１１は測定処理を終了する。
Next, the
As a result, the data (landing timing, lowest point timing, takeoff timing, highest point timing, and ground contact time) of each phase of the cycle in the running operation are calculated, and the
次に、上記の測定処理における着地タイミング設定処理（ステップＳ１）の詳細について説明する。
図５は、着地タイミング設定処理の流れを示すフローチャートである。
図６は、前後方向、左右方向、及び上下方向の加速度信号の波形の一部分を例示的に抜き出して示すグラフである。以下の説明では、着地タイミング設定処理に加速度信号の波形がどう用いられているかを、図６を参照して説明する。また、本実施形態では、図６に示す部分にのみ着地タイミング設定処理が施される場合を例示して説明するが、着地タイミング設定処理は、前後方向、左右方向、及び上下方向それぞれの加速度信号の波形の全体を対象として実行される。
Next, the details of the landing timing setting process (step S1) in the above measurement process will be described.
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the landing timing setting process.
FIG. 6 is a graph showing a part of the waveform of the acceleration signal in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction by exemplifying. In the following description, how the waveform of the acceleration signal is used for the landing timing setting process will be described with reference to FIG. Further, in the present embodiment, the case where the landing timing setting process is applied only to the portion shown in FIG. 6 will be described as an example. It is executed for the entire waveform of.
図５に示すように、着地タイミング設定処理が実行されると、ＣＰＵ１１は、まず、上下方向の加速度信号（第２加速度信号）ＡｃｃＺ１に対して例えば移動平均等の周知の平滑化処理を行う（ステップＳ１１）。
次いで、ＣＰＵ１１は、平滑化後の上下方向の加速度信号ＡｃｃＺ２の波形の極大値Ｚｍａｘを求め、この極大値Ｚｍａｘを示すタイミングを基準タイミング（第四基準タイミング）として時間軸を分割する（ステップＳ１２）。図６では、極大値Ｚｍａｘに基づいて線Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で時間軸を分割している。この線Ｐ１と，線Ｐ２の間の分割領域、線Ｐ２と線Ｐ３との間の分割領域を第一分割領域Ｒ１と称す。
As shown in FIG. 5, when the landing timing setting process is executed, the
Next, the
次いで、ＣＰＵ１１は、平滑化前の上下方向の加速度信号ＡｃｃＺ１を第一分割領域Ｒ１毎に二度積分することで、運動データ取得装置１０の高さ位置を表す高さ位置波形Ｔを求める（ステップＳ１３）。
次いで、ＣＰＵ１１は、各第一分割領域Ｒ１内にある高さ位置波形Ｔの極大値Ｔｍａｘを示すタイミングを基準タイミング（第一基準タイミング）として時間軸を分割する。図６では、極大値Ｔｍａｘに基づいて線Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６で時間軸を分割している。この線Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６を歩の切れ目（例えば奇数歩目と偶数歩目の境界）に設定する（ステップＳ１４）。この線Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６で分割された領域を第二分割領域と称す。なお、説明の便宜上、以下においては、連続する二つの第二分割領域のうち、先(時間的に前)の方を「先の第二分割領域Ｒ２１」とし、後（時間的に後）の方を「後の第二分割領域Ｒ２２」とする。
Next, the
Next, the
次いで、ＣＰＵ１１は、各第二分割領域Ｒ２１，Ｒ２２のうち前半部分（例えば歩の切れ目（線Ｐ４，Ｐ５）から、平滑化後の上下方向の加速度信号ＡｃｃＺ２の波形の極大値位置（線Ｐ２，Ｐ３））内において、前後方向の加速度信号（第１加速度信号）ＡｃｃＹの波形の正の極大値を探索する（ステップＳ１５）。
図６では、先の第二分割領域Ｒ２１に正の極大値Ｙｍａｘが一つあり、後の第二分割領域Ｒ２２に正の極大値Ｙｍａｘが二つある場合を例示している。
Next, the
FIG. 6 illustrates a case where the first second division region R21 has one positive maximum value Y max and the second second division region R22 has two positive maximum values Y max .
次いで、ＣＰＵ１１は、各第二分割領域Ｒ２１，Ｒ２２の前半部分にある正の極大値Ｙｍａｘが一つであるか否かを判断し、一つである場合にはその正の極大値Ｙｍａｘを特定しステップＳ１８に移行し、二つ以上である場合にはステップＳ１７に移行する（ステップＳ１６）。
ここで、着地時においてはその着地動作による衝撃によって減速するために、前後方向の加速度信号ＡｃｃＹの波形には正の値にピーク（極大値）が生じることになる。この正の極大値Ｙｍａｘが、進行方向に対して減速を示す極値である。
しかし、走り方や速度によっては同様のピークが複数生じることもある。換言すると、着地時においては前後方向の加速度信号ＡｃｃＹの波形に少なくとも一つは正の極大値が生じることになる。このため、ステップＳ１６では、正の極大値が一つであるか否かを判断している。なお、本実施形態では、前後方向の加速度信号ＡｃｃＹは、進行方向逆向きを正とし、進行方向を負としているため、前後方向の加速度信号ＡｃｃＹの波形における減速を示す極値が正の極大値Ｙｍａｘとなっているが、正負が逆の場合は減速を示す極値が負の極小値となる。
Next, the
Here, at the time of landing, the waveform of the acceleration signal AccY in the front-rear direction has a peak (maximum value) at a positive value because the vehicle decelerates due to the impact of the landing operation. This positive maximum value Y max is an extreme value indicating deceleration in the traveling direction.
However, multiple similar peaks may occur depending on the running style and speed. In other words, at the time of landing, at least one positive maximum value is generated in the waveform of the acceleration signal AccY in the front-rear direction. Therefore, in step S16, it is determined whether or not there is one positive maximum value. In the present embodiment, since the acceleration signal AccY in the front-rear direction has a positive direction in the opposite direction of travel and a negative direction in the direction of travel, the extreme value indicating deceleration in the waveform of the acceleration signal AccY in the front-rear direction is a positive maximum value. Although it is Y max , when the positive and negative values are opposite, the extreme value indicating deceleration becomes the negative minimum value.
ステップＳ１７では、ＣＰＵ１１は、左右方向の加速度信号ＡｃｃＸの波形に基づいて複数の正の極大値Ｙｍａｘから一つ特定する。例えば、走行による着地時においては、片足だけが着地することになるため、上体は左右方向に傾くことになる。このとき、無意識のうちに体勢を整えるために、左右方向に上体が揺れ動くことになる。つまり、左右方向の加速度信号ＡｃｃＸの波形においては、着地時に左右のブレを示す波形が現れることになる。この波形を基にすれば、着地時を特定することが可能である。
具体的には、ＣＰＵ１１は、後の第二分割領域Ｒ２２の前半部分内において、所定間隔内に左右方向の加速度信号ＡｃｃＸの波形の極値Ｘｍ１，Ｘｍ２，Ｘｍ３が三つ存在し、なおかつ当該三つの極値Ｘｍ１，Ｘｍ２，Ｘｍ３のうち隣接する極値Ｘｍ１，Ｘｍ２，Ｘｍ３の差分が所定値以上であると、左右のブレを示す波形として認定する。そして、ＣＰＵ１１は三つの極値Ｘｍ１，Ｘｍ２，Ｘｍ３のうち最初に発生した極値Ｘｍ１に近い正の極大値Ｙｍａｘを特定する。
なお、「所定間隔」や、「所定値」については、実験やシミュレーションなどにより得られた値が用いられる。具体的には所定間隔としては４０〜１００ｍｓの範囲に収まる値が好ましく、７０ｍｓがより好ましい。また、所定値としては５〜１５ｍ/ｓ２の範囲に収まる値が好ましく、１０ｍ/ｓ２がより好ましい。
In step S17, the
Specifically, the
For the "predetermined interval" and the "predetermined value", the values obtained by experiments and simulations are used. Specifically, the predetermined interval is preferably a value within the range of 40 to 100 ms, more preferably 70 ms. Further, preferably a value within the range of 5 to 15 m / s 2 as the predetermined value, 10 m / s 2 is more preferable.
次いで、ＣＰＵ１１は、特定した正の極大値Ｙｍａｘの位置（時間）を着地タイミングとして設定し（ステップＳ１８）、着地タイミング設定処理を終了する。
Next, the
次に、上記の測定処理における離地タイミング設定処理（ステップＳ３）の詳細について説明する。
図７は、離地タイミング設定処理の流れを示すフローチャートである。
図８、図１０、図１１は、前後方向、及び上下方向の加速度信号の波形の一部分を例示的に抜き出して示すグラフである。
図９は、図８に示すグラフのうち、２８．９秒から２９．１秒の間の一部分を拡大したグラフである。
以下の説明では、離地タイミング設定処理に加速度信号の波形がどう用いられているかを、図８〜図１１を参照して説明する。また、本実施形態では、図８〜図１１に示す部分にのみ離地タイミング設定処理が施される場合を例示して説明するが、離地タイミング設定処理は、前後方向、及び上下方向それぞれの加速度信号の波形の全体を対象として実行される。
Next, the details of the takeoff timing setting process (step S3) in the above measurement process will be described.
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the takeoff timing setting process.
8, 10, and 11 are graphs showing a part of the waveform of the acceleration signal in the front-rear direction and the up-down direction by exemplifying.
FIG. 9 is an enlarged graph of a part of the graph shown in FIG. 8 between 28.9 seconds and 29.1 seconds.
In the following description, how the waveform of the acceleration signal is used for the takeoff timing setting process will be described with reference to FIGS. 8 to 11. Further, in the present embodiment, a case where the takeoff timing setting process is applied only to the portions shown in FIGS. 8 to 11 will be described as an example, but the takeoff timing setting process is performed in the front-rear direction and the up-down direction, respectively. It is executed for the entire waveform of the acceleration signal.
図７に示すように、離地タイミング設定処理が実行されると、ＣＰＵ１１は、まず、前後方向の加速度信号（第１加速度信号）ＡｃｃＹに対して移動平均を用いた平滑化処理を行う（ステップＳ２１）。
具体的には、ＣＰＵ１１は、前後方向の加速度信号ＡｃｃＹに対して、タップ数が１１〜１５（ここで、タップ数はサンプリング周波数が２００Ｈｚであって、サンプリング周期が５ｍｓである場合のサンプル数であって、移動平均を算出する期間が対象とする信号の前後２５〜３５ｍｓの期間（第１期間）である場合に対応する）の三角移動平均（第一の移動平均）を算出し、当該三角移動平均による平滑化処理後の第１信号（以下、ＦＡｃｃＹ_２と称す）を求めるとともに、タップ数が３〜５（タップ数はサンプリング周波数が２００Ｈｚである場合のサンプル数であって、移動平均を算出する期間が対象とする信号の前後５〜１０ｍｓの期間（第２期間）である場合に対応する）の三角移動平均（第二の移動平均）を算出し、当該三角移動平均による平滑化処理後の第２信号（以下、ＦＡｃｃＹ_１と称する）を求める。ここで、三角移動平均は対象とする信号のノイズを低減する効果を有するものであり、周知の手法である。この三角移動平均による平滑化処理においては、タップ数（サンプル数）を多くする程、信号が平滑化される効果が大きくなる。
As shown in FIG. 7, when the takeoff timing setting process is executed, the
Specifically, the
次いで、ＣＰＵ１１は、変数ｎを、サンプリング周期（例えば、５ｍｓ）毎のサンプリングタイミングに、時間の経過に応じて順次付した番号として、第二分割領域（上述の図６における線Ｐ４、Ｐ５間、又は、線Ｐ５、Ｐ６間の第二分割領域と同様に設定される領域であり、図８の線Ｌ１，Ｌ２間の領域）のうちの後半部分において、ＦＡｃｃＹ_２が負から正、すなわち加速から減速へと変化するタイミング（プラスゼロクロスタイミング；ｎ＝ＺＣ）を探索する（ステップＳ２２）。そして、ＣＰＵ１１は、探索して取得した上記タイミング（ＺＣ）を第二基準タイミングとして設定する。図８〜図１１では、第二基準タイミングを線ＬＺＣで示している。
ここで、プラスゼロクロスタイミング（ＺＣ）を探索するに際して、図９の破線の丸で囲った領域に示すように、離地前にも、ＡｃｃＹの値がノイズや体の動き方によって負から正に急峻に変化するタイミングが発生してしまう場合がある。そして、タップ数が比較的小さいＦＡｃｃＹ_１ではこの急峻な変化が残っていて、同様に負から正に急峻に変化する。これに対して、図９に示すように、タップ数が比較的大きいＦＡｃｃＹ_２では、ＡｃｃＹやＦＡｃｃＹ_１では負から正に急峻に変化する場合であっても、この急峻な変化が緩和されて、負から正に変化するタイミングは現れないようになる。そこで、本実施形態では、タップ数を比較的大きくしたＦＡｃｃＹ_２を用いることによって、プラスゼロクロスタイミング（ＺＣ）を適正に探索することができるようにしている。なお、上記のタップ数はサンプリング周波数が２００Ｈｚでサンプリング周期が５ｍｓの場合であり、タップ数は加速度信号のサンプリング周波数によって変化する。また、サンプリング数、サンプリング期間は上記の値に限定されるものではなく、上記の値の近傍であればよい。
Next, the
Here, when searching for plus-zero cross timing (ZC), as shown in the area circled by the broken line in FIG. 9, the value of AccY changes from negative to positive depending on noise and body movement even before takeoff. The timing of sudden changes may occur. Then, in FAccY_1 having a relatively small number of taps, this steep change remains, and similarly, the steep change changes from negative to positive. On the other hand, as shown in FIG. 9, in FAccY_2 having a relatively large number of taps, even when AccY or FAccY_1 changes sharply from negative to positive, this steep change is alleviated and changes from negative to negative. The timing of the positive change will not appear. Therefore, in the present embodiment, the plus zero cross timing (ZC) can be appropriately searched by using FAccY_2 in which the number of taps is relatively large. The number of taps is when the sampling frequency is 200 Hz and the sampling period is 5 ms, and the number of taps changes depending on the sampling frequency of the acceleration signal. Further, the number of samplings and the sampling period are not limited to the above values, and may be in the vicinity of the above values.
次いで、ＣＰＵ１１は、第二分割領域（図８の線Ｌ１，Ｌ２で分割された領域）のうちの後半部分において、ＦＡｃｃＹ_２が極大値となるタイミング（ＬＭＸ）を探索する（ステップＳ２３）。そして、ＣＰＵ１１は、上記タイミング（ＬＭＸ）を第三基準タイミングとして設定する。図８〜図１１では、第三基準タイミングを線ＬＬＭＸで示している。
Next, the
次いで、ＣＰＵ１１は、第二基準タイミングと第三基準タイミングとの間、すなわち線ＬＺＣ，ＬＬＭＸで分割された探索期間において、まず、第二基準タイミングから１サンプリング周期後のサンプリングタイミング（ｎ＝ＺＣ＋１、ステップＳ２４）から第三基準タイミング（ＬＭＸ）の間のサンプリング周期毎のＦＡｃｃＹ_１の値の、ＦＡｃｃＹ_１の１サンプリング周期前の値に対する差分（ＦＡｃｃＹ_１（ｎ）−ＦＡｃｃＹ_１（ｎ−１））を算出し、当該差分の値が予め定められた閾値ＴＨ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。ここで、ステップＳ２５の閾値処理は、例えば、ノイズや体の固有の動き等の影響によって、第二基準タイミングの後、極大値が一気に現れる場合や、途中で変曲点が見られる波形の後に極大値が現れる場合に、離地タイミングを正確に特定できるようにすることを目的としてなされている。また、当該閾値処理では、ＡｃｃＹのデータに含まれているノイズの影響を抑制するため、ＦＡｃｃＹ_１を用いている。ここで、閾値ＴＨは、０ｍ／ｓ２に近い値（例えば、０．５ｍ／ｓ２）とする。なお、閾値ＴＨは、ＦＡｃｃＹ_１の極大値に応じて段階的に設定しても良い。例えば、ＦＡｃｃＹ_１の極大値が５ｍ／ｓ２未満の場合は０．５ｍ／ｓ２とし、当該極大値が５ｍ／ｓ２以上の場合は１．０ｍ／ｓ２とする。
Then,
ステップＳ２５において、上記差分が閾値ＴＨ未満でないと判定された場合（ステップＳ２５；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、上記変数ｎを１インクリメントし（ステップＳ２６）、このときの変数ｎが示すサンプリングタイミングが第三基準タイミング（ＬＭＸ）であるか否かを判定する（ステップＳ２７）。
ステップＳ２７において、このときの変数ｎが示すサンプリングタイミングが第三基準タイミング（ＬＭＸ）でないと判定された場合（ステップＳ２７；ＮＯ）、ステップＳ２５へ戻り、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２５以降の処理を繰り返し行う。
一方、ステップＳ２７において、このときの変数ｎが示すサンプリングタイミングが第三基準タイミング（ＬＭＸ）であると判定された場合（ステップＳ２７；ＹＥＳ）、すなわち、第二基準タイミング（ＺＣ）と第三基準タイミング（ＬＭＸ）との間において、上記差分が閾値ＴＨ未満であるという条件が満たされなかった場合、ＣＰＵ１１は、図１０に示すように、当該第三基準タイミング（ＬＭＸ）を離地タイミングとして設定し（ステップＳ２８）、離地タイミング設定処理を終了する。
When it is determined in step S25 that the difference is not less than the threshold value TH (step S25; NO), the
In step S27, if it is determined that the sampling timing indicated by the variable n at this time is not the third reference timing (LMX) (step S27; NO), the process returns to step S25, and the
On the other hand, in step S27, when it is determined that the sampling timing indicated by the variable n at this time is the third reference timing (LMX) (step S27; YES), that is, the second reference timing (ZC) and the third reference. When the condition that the difference is less than the threshold value TH is not satisfied with the timing (LMX), the
また、ステップＳ２５において、上記差分が閾値ＴＨ未満であると判定された場合（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、このときの変数ｎが示すサンプリングタイミングにおける上下方向の加速度信号ＡｃｃＺの値が所定値Ｃ１未満であり、且つ、ＦＡｃｃＹ_１の値が特定値Ｃ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ２９）。
ステップＳ２９の判定処理でＡｃｃＺの値が所定値Ｃ１未満であるか否かを判定しているのは、足が地面に設置している間は、ＡｃｃＺの値が正側すなわち上向きになっており、ＡｃｃＺの値が所定値Ｃ１以上である場合（例えば、図１０の破線の丸で囲った領域参照）は、足はまだ地面に接していると想定されるためである。ここで、所定値Ｃ１は、重力加速度９．８０６６５ｍ／ｓ２よりも若干大きい値（例えば、１２ｍ／ｓ２）とする。
また、ステップＳ２９の判定処理でＦＡｃｃＹ_１の値が特定値Ｃ２以上であるか否かを判定しているのは、ＦＡｃｃＹ_１の極大値に対して、ＦＡｃｃＹ_１の値が非常に小さい場合（図１１の破線の丸で囲った領域参照）は、そのタイミングにおいてＡｃｃＹの上昇率が０になっていたとしても、まだ足が地面から離れていないと想定されるためであり、離地タイミングでは、比較的大きな速度の変化（減少）が生じると想定されるためである。ここで、特定値Ｃ２は、第二基準タイミング（ＺＣ）から第二分割領域の後端（例えば、図８の線Ｌ２参照）までの範囲におけるＦＡｃｃＹ_１の値の最大値に所定の係数（例えば、４０〜６０％）を掛けた値とする。
Further, when it is determined in step S25 that the difference is less than the threshold value TH (step S25; YES), the
In the determination process of step S29, whether or not the AccZ value is less than the predetermined value C1 is determined because the AccZ value is on the positive side, that is, upward while the foot is placed on the ground. , AccZ is greater than or equal to the predetermined value C1 (see, for example, the area circled by the broken line in FIG. 10), because it is assumed that the foot is still in contact with the ground. The predetermined value C1 is slightly larger than the gravitational acceleration 9.80665 m / s 2 (e.g., 12m / s 2) to.
Further, in the determination process of step S29, whether or not the value of FAccY_1 is equal to or higher than the specific value C2 is determined when the value of FAccY_1 is very small with respect to the maximum value of FAccY_1 (broken line in FIG. 11). (Refer to the area circled in) is because even if the rate of increase of AccY is 0 at that timing, it is assumed that the foot is not yet off the ground, and it is relatively large at the takeoff timing. This is because it is assumed that a change (decrease) in speed will occur. Here, the specific value C2 is a predetermined coefficient (for example, for example) with respect to the maximum value of the value of FAccY_1 in the range from the second reference timing (ZC) to the rear end of the second division region (see, for example, line L2 in FIG. 8). It is a value multiplied by 40 to 60%).
ステップＳ２９において、上記判定条件を満たしていないと判定された場合（ステップＳ２９；ＮＯ）、ステップＳ２６へ移行し、ＣＰＵ１１は、それ以降の処理を行う。
一方、ステップＳ２９において、上記判定条件を満たしていると判定された場合（ステップＳ２９；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、このときの変数ｎが示すサンプリングタイミング（図９及び図１１参照）を離地タイミングとして設定し（ステップＳ３０）、離地タイミング設定処理を終了する。
If it is determined in step S29 that the above determination conditions are not satisfied (step S29; NO), the process proceeds to step S26, and the
On the other hand, when it is determined in step S29 that the above determination condition is satisfied (step S29; YES), the
上述したように、ＣＰＵ１１は、着地タイミング設定処理（ステップＳ１）、最下点タイミングの設定処理（ステップＳ２）、離地タイミング設定処理（ステップＳ３）及び最高点タイミングの設定処理（ステップＳ４）を実行することにより、例えば、図１２に示すように、一方の足が地面に触れた接地時（着地タイミング）、この足の接地中に腰が最も低い位置を通過した最下点時（最下点タイミング）、この足が地面から離れた離地時（離地タイミング）、及び、この足が地面から離れた後、腰が最も高い位置を通過した最高点時（最高点タイミング）、並びに、逆の足が地面に触れた逆足接地時（着地タイミング）、この足の接地中に腰が最も低い位置を通過した逆足最下点時（最下点タイミング）、この足が地面から離れた逆足離地時（離地タイミング）、及び、この足が地面から離れた後、腰が最も高い位置を通過した逆足最高点時（最高点タイミング）を検出することができる。これにより、運動データ取得装置１０は、ランニング動作における各局面を識別可能となることからランニングに関する運動データを周期（サイクル）ごとに取得することが可能となる。
As described above, the
ここで、ランニングの周期について例示すると、例えば、図１３に示すように、左足が地面に触れた接地時を起点にした場合、この足の接地中にユーザーの腰が最も低い位置を通過した最下時、この足が地面から離れた離地時、この足が地面から離れた後、ユーザーの腰が最も高い位置を通過した最高時、並びに、逆の足（右足）が地面に触れた逆足接地時、この足の接地中にユーザーの腰が最も低い位置を通過した逆足最下時、この足が地面から離れた逆足離地時、及び、この足が地面から離れた後、ユーザーの腰が最も高い位置を通過した逆足最高時のそれぞれの局面を経た後、再び、左足が地面に触れるまでの期間がランニングにおける１周期となる。 Here, exemplifying the running cycle, for example, as shown in FIG. 13, when the starting point is when the left foot touches the ground and touches the ground, the user's waist passes the lowest position while the foot touches the ground. At the bottom, when the foot is off the ground, at the highest time after the foot is off the ground and the user's waist passes the highest position, and the reverse when the reverse foot (right foot) touches the ground. When the foot touches the ground, when the user's waist passes the lowest position while the foot touches the ground, when the foot touches the ground, when the foot touches the ground, and after the foot touches the ground. The period until the left foot touches the ground again after each phase of the maximum reverse foot passing through the position where the user's waist is the highest is one cycle in running.
＜運動データ処理装置２０の構成＞
次に、図１４を参照して、運動データ処理装置２０の機能構成を説明する。図１４は、運動データ処理装置２０の機能構成を示すブロック図である。
<Structure of motion
Next, the functional configuration of the motion
運動データ処理装置２０は、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、記憶部２３、操作部２４、表示部２５、通信部２６等を備える。
The motion
ＣＰＵ２１は、運動データ処理装置２０の各部を制御する。ＣＰＵ２１は、記憶部２３に記憶されているシステムプログラム及びアプリケーションプログラムのうち、指定されたプログラムを読み出してＲＡＭ２２に展開し、当該プログラムとの協働で各種処理を実行する。
The
ＲＡＭ２２は、揮発性のメモリであり、各種のデータやプログラムを一時的に格納するワークエリアを形成する。
The
記憶部２３は、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性のメモリにより構成される。記憶部２３には、ＣＰＵ２１で実行される各種プログラム、当該各種プログラムの実行に必要なデータ等が記憶されている。
The
操作部２４は、押しボタンスイッチや、表示部２５上に設けられるタッチセンサ等を備えており、ユーザーの入力操作を受け付けて、操作内容を電気信号に変換してＣＰＵ２１に出力する。
The
表示部２５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等で構成され、ＣＰＵ２１からの表示制御信号に従って画面表示を行う。また、表示部２５の表示画面上には上記タッチセンサが設けられており、タッチパネル方式の操作表示手段として機能する。
The
通信部２６は、外部の機器と無線によりデータ通信を行うためのインターフェースである。具体的には、通信部２６は、例えば、アンテナ、変復調回路、信号処理回路等により構成されており、Bluetooth等の規格により通信を行う。
The
≪運動データ処理システム１の動作≫
次に、図１５及び１図６を用いて、運動データ処理システム１の動作について説明する。図１５は、運動データ処理システム１のうち運動データ取得装置１０側の動作の一例を示すフローチャートである。図１６は、運動データ処理システム１のうち運動データ処理装置２０側の動作の一例を示すフローチャートである。
<< Operation of exercise
Next, the operation of the motion
＜運動データ取得装置１０の動作＞
例えば、ユーザーがランニングを開始する際、当該ユーザーにより操作部１４の開始ボタン（図示省略）の押下操作がなされると、運動データ取得装置１０のＣＰＵ１１は、モーションセンサ部１５により出力される運動データ（センシングデータ）の取得を開始（ステップＳ３１）し、カウンタをクリアするとともに、平均データフラグをＯＦＦにする（ステップＳ３２）。
<Operation of motion
For example, when the user starts running, when the user presses the start button (not shown) of the
次いで、ＣＰＵ１１は、カウンタの値が所定値（例えば、１０）であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。
Next, the
ステップＳ３３において、カウンタの値が１０ではないと判定された場合（ステップＳ３３；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、モーションセンサ部１５により出力される運動データに基づいて、ランニングにおける１周期が経過したか否かを判定する（ステップＳ３４）。
If it is determined in step S33 that the value of the counter is not 10 (step S33; NO), the
ステップＳ３４において、ランニングにおける１周期が経過していないと判定された場合（ステップＳ３４；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ランニングにおける１周期が経過したと判定されるまでの間、ステップＳ３４の判定処理を繰り返し行う。
そして、ステップＳ３４において、ランニングにおける１周期が経過したと判定された場合（ステップＳ３４；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、カウンタの値を１インクリメントする（ステップＳ３５）。
If it is determined in step S34 that one cycle in running has not elapsed (step S34; NO), the
Then, in step S34, when it is determined that one cycle in running has elapsed (step S34; YES), the
次いで、ＣＰＵ１１は、カウンタの値が１〜９のいずれかであるか否かを判定する（ステップＳ３６）。
Next, the
ステップＳ３６において、カウンタの値が１〜９のいずれかであると判定された場合（ステップＳ３６；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、直近の１周期分の周期データ（運動データ）を、通信部１６を介して運動データ処理装置２０へ送信する（ステップＳ３７）。
一方、ステップＳ３６において、カウンタの値が１〜９のいずれでもないと判定された場合（ステップＳ３６；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ステップＳ３７をスキップして、ステップＳ４３へ移行する。
When it is determined in step S36 that the value of the counter is any of 1 to 9 (step S36; YES), the
On the other hand, if it is determined in step S36 that the value of the counter is neither 1 to 9 (step S36; NO), the
次いで、ＣＰＵ１１は、平均データフラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ４３）。
Next, the
ステップＳ４３において、平均データフラグがＯＮではない、すなわちＯＦＦであると判定された場合（ステップＳ４３；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理をステップＳ３３へ戻し、それ以降の処理を繰り返し行う。つまり、カウンタの値が１〜９である間は、それぞれの周期における周期データ（運動データ）が運動データ処理装置２０へ送信されることとなる。
If it is determined in step S43 that the average data flag is not ON, that is, OFF (step S43; NO), the
また、ステップＳ３３において、カウンタの値が１０であると判定された場合（ステップＳ３３；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、平均データフラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ３８）。
Further, when it is determined in step S33 that the value of the counter is 10 (step S33; YES), the
ステップＳ３８において、平均データフラグがＯＮではない、すなわちＯＦＦであると判定された場合（ステップＳ３８；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、１０周期分の周期データ（運動データ）を平均化し（ステップＳ９）、平均化された平均データ（基準データ）を、通信部１６を介して運動データ処理装置２０へ送信する（ステップＳ４０）。
When it is determined in step S38 that the average data flag is not ON, that is, OFF (step S38; NO), the
次いで、ＣＰＵ１１は、平均データをＲＡＭ１２に一時的に保存する（ステップＳ４１）。続けて、ＣＰＵ１１は、平均データフラグをＯＮにする（ステップＳ４２）。つまり、カウンタの値が１０になると、平均データ（基準データ）が導出され、後述する差分データの生成に利用されることとなる。
Next, the
また、ステップＳ３８において、平均データフラグがＯＮであると判定された場合（ステップＳ８；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、上述のようにステップＳ３４〜ステップＳ３７の処理を行い、ステップＳ４３へ移行する。
If it is determined in step S38 that the average data flag is ON (step S8; YES), the
また、ステップＳ４３において、平均データフラグがＯＮであると判定された場合（ステップＳ４３；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、直近の１周期分の周期データの周期時間と平均データの周期時間とが一致するか否かを判定する（ステップＳ４４）。
If it is determined in step S43 that the average data flag is ON (step S43; YES), does the
ステップＳ４４において、直近の１周期分の周期データの周期時間と平均データの周期時間とが一致すると判定された場合（ステップＳ４４；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ステップＳ４５をスキップして、ステップＳ４６へ移行する。
一方、ステップＳ４４において、直近の１周期分の周期データの周期時間と平均データの周期時間とが一致しないと判定された場合（ステップＳ４４；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、直近の１周期分の周期データの周期時間が平均データの周期時間と一致するように周期時間を補正し（ステップＳ４５）、ステップＳ４６へ移行する。
In step S44, when it is determined that the cycle time of the cycle data for the latest one cycle and the cycle time of the average data match (step S44; YES), the
On the other hand, in step S44, when it is determined that the cycle time of the cycle data for the latest one cycle and the cycle time of the average data do not match (step S44; NO), the
次いで、ＣＰＵ１１は、直近の１周期分の周期データと平均データとの差分データを生成する（ステップＳ４６）。ここで、ＣＰＵ１１は、上述したように直近の１周期分の周期データに対して周期時間の補正がなされている場合は、補正後の周期データと平均データとの差分データを生成する。
Next, the
次いで、ＣＰＵ１１は、ステップＳ４６で生成された差分データを、通信部１６を介して運動データ処理装置２０へ送信する（ステップＳ４７）。ここで、上述したように直近の１周期分の周期データに対して周期時間の補正がなされている場合、ＣＰＵ１１は、補正がなされた際の補正係数を示すデータを差分データとあわせて送信する。また、ＣＰＵ１１は、差分データを送信する際、当該差分データを導出する際に用いられた平均データとの対応付けがなされた状態で当該差分データを送信する。
Next, the
次いで、ＣＰＵ１１は、モーションセンサ部１５により出力される運動データを参照し、ランニングピッチに変化があったか否かを判定する（ステップＳ４８）。
Next, the
ステップＳ４８において、ランニングピッチに変化があったと判定された場合（ステップＳ４８；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、カウンタをクリアするとともに、平均データフラグをＯＦＦにし（ステップＳ４９）、ステップＳ５０へ移行する。つまり、ランニングピッチに変化が現れるごとに、平均データが新しく生成されることとなる。そして、新しく平均データが生成された後は、この新しい平均データを基準データとして差分データが生成されることとなる。
一方、ステップＳ４８において、ランニングピッチに変化がないと判定された場合（ステップＳ４８；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ステップＳ４９をスキップして、ステップＳ５０へ移行する。
If it is determined in step S48 that the running pitch has changed (step S48; YES), the
On the other hand, if it is determined in step S48 that there is no change in the running pitch (step S48; NO), the
次いで、ＣＰＵ１１は、ユーザーによる操作部１４の終了ボタン（図示省略）の押下操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ５０）。
Next, the
ステップＳ５０において、ユーザーによる操作部１４の終了ボタンの押下操作がなされていないと判定された場合（ステップＳ５０；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理をステップＳ３３へ戻し、それ以降の処理を繰り返し行う。
一方、ステップＳ５０において、ユーザーによる操作部１４の終了ボタンの押下操作がなされたと判定された場合（ステップＳ５０；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、運動データ取得装置１０による処理を終了する。
If it is determined in step S50 that the user has not pressed the end button of the operation unit 14 (step S50; NO), the
On the other hand, in step S50, when it is determined that the user has pressed the end button of the operation unit 14 (step S50; YES), the
なお、上述したステップＳ３３において、カウンタの値が所定値（本実施形態では１０）であるか否かを判定しているが、この所定値については、ユーザーがランニングを行う場合に応じて値を変えるようにしてもよい。例えば、陸上競技のトラックのように平坦なコースでユーザーがランニングを行う場合は、長い期間、ユーザーの走行状態の変化が少なく安定した走りとなるため所定値の値を大きく設定し、峠道を含むような高低差を有するコースでユーザーがランニングを行う場合は、ユーザーの走行状態の変化が多くなるため所定値の値を小さく設定するようにしてもよい。 In step S33 described above, it is determined whether or not the value of the counter is a predetermined value (10 in the present embodiment), but the predetermined value is set according to the case where the user runs. You may change it. For example, when a user runs on a flat course such as an athletics track, a predetermined value is set to a large value to ensure stable running with little change in the user's running condition for a long period of time. When the user runs on a course having a height difference such as including, the value of the predetermined value may be set small because the running state of the user changes a lot.
また、上述したステップＳ４８において、ランニングピッチに変化があったか否かを判定しているが、例えば、ランニング速度や体軸のブレ等、ランニングピッチ以外のランニング指標に変化があったか否かを判定するようにしてもよい。 Further, in step S48 described above, it is determined whether or not there is a change in the running pitch. For example, it is determined whether or not there is a change in a running index other than the running pitch, such as a running speed or a shake of the body axis. You may do it.
＜運動データ処理装置２０の動作＞
図６に示すように、まず、運動データ処理装置２０のＣＰＵ２１は、ユーザーがランニングを行っている際に、通信部２６を介して運動データ取得装置１０から１周期分の周期データ（運動データ）を受信したか否かを判定する（ステップＳ３１）。
<Operation of motion
As shown in FIG. 6, first, when the user is running, the
ステップＳ５１において、１周期分の周期データ（運動データ）を受信したと判定された場合（ステップＳ５１；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、受信した１周期分の周期データをＲＡＭ２２に一時的に保存する（ステップＳ５２）。
一方、ステップＳ５１において、１周期分の周期データ（運動データ）を受信していないと判定された場合（ステップＳ５１；ＮＯ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ５２をスキップして、ステップＳ５３へ移行する。
When it is determined in step S51 that the cycle data (exercise data) for one cycle has been received (step S51; YES), the
On the other hand, if it is determined in step S51 that the cycle data (exercise data) for one cycle has not been received (step S51; NO), the
次いで、ＣＰＵ２１は、通信部２６を介して運動データ取得装置１０から平均データ（基準データ）を受信したか否かを判定する（ステップＳ５３）。
Next, the
ステップＳ５３において、平均データ（基準データ）を受信したと判定された場合（ステップＳ５３；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、受信した平均データをＲＡＭ２２に一時的に保存し（ステップＳ５４）、その後、処理をステップＳ５１へ戻し、それ以降の処理を繰り返し行う。
一方、ステップＳ５３において、平均データ（基準データ）を受信していないと判定された場合（ステップＳ５３；ＮＯ）、ＣＰＵ２１は、通信部２６を介して運動データ取得装置１０から差分データを受信したか否かを判定する（ステップＳ５５）。
When it is determined in step S53 that the average data (reference data) has been received (step S53; YES), the
On the other hand, if it is determined in step S53 that the average data (reference data) has not been received (step S53; NO), has the
ステップＳ５５において、差分データを受信していないと判定された場合（ステップＳ５５；ＮＯ）、ＣＰＵ２１は、処理をステップＳ５１へ戻し、それ以降の処理を繰り返し行う。
一方、ステップＳ５５において、差分データを受信したと判定された場合（ステップＳ５５；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、受信した差分データと対応付けられている平均データと、当該差分データとに基づいて、元の周期データに復元する（ステップＳ５６）。
If it is determined in step S55 that the difference data has not been received (step S55; NO), the
On the other hand, when it is determined in step S55 that the difference data has been received (step S55; YES), the
次いで、ＣＰＵ２１は、通信部２６を介して運動データ取得装置１０から差分データとともに補正係数を示すデータも受信したか否かを判定する（ステップＳ５７）。
Next, the
ステップＳ５７において、補正係数を示すデータも受信したと判定された場合（ステップＳ５７；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ５６で復元された周期データの周期時間を当該補正係数の分だけ補正する（ステップＳ５８）。
If it is determined in step S57 that the data indicating the correction coefficient is also received (step S57; YES), the
次いで、ＣＰＵ２１は、運動データ取得装置１０とのデータ通信が継続されているか否かを判定する（ステップＳ５９）。
Next, the
ステップＳ５９において、運動データ取得装置１０とのデータ通信が継続されていると判定された場合（ステップＳ５９；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、処理をステップＳ５１へ戻し、それ以降の処理を繰り返し行う。
一方、ステップＳ５９において、運動データ取得装置１０とのデータ通信が切断されたと判定された場合（ステップＳ５９；ＮＯ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ５２で保存された周期データ、及び、ステップＳ５６又はステップＳ５８で復元された周期データを記憶部２３に保存し（ステップＳ６０）、ＣＰＵ２１は、運動データ処理装置２０による処理を終了する。
If it is determined in step S59 that data communication with the exercise
On the other hand, when it is determined in step S59 that the data communication with the motion
以上のように、運動データ取得装置１０は、周期的な動作の繰り返しから成る運動（ランニング）に関する運動データを周期ごとに取得し、取得された運動データに基づいて、周期的な動作の平均データ（基準データ）を生成し、生成された平均データと、取得された各周期の運動データのそれぞれとの差分データを導出し、平均データと差分データとを対応付けて出力する。
したがって、運動データ取得装置１０によれば、各周期の運動データを平均データと差分データとに変換することによって、当該各周期の運動データの少量化を図ることができるので、運動データ処理装置２０に対して各周期の運動データを効率良く出力できる。
As described above, the exercise
Therefore, according to the motion
また、運動データ取得装置１０によれば、平均データの周期時間と一周期の運動データの周期時間とが異なる場合、当該運動データの周期時間を当該平均データの周期時間と同じ長さに補正し、補正された運動データがある場合、平均データと当該補正された運動データとの差分データを導出し、当該差分データを出力する際に、当該補正がなされた際の補正係数を更に出力するので、平均データの周期時間と異なる運動データであっても正確に復元することができる。
Further, according to the motion
また、運動データ取得装置１０によれば、所定周期分（本実施形態では１０周期分）の運動データを平均化することにより平均データ（基準データ）を生成するので、差分データに関するデータ容量を削減することができ、各周期の運動データのデータ容量をより少なくすることができる。
Further, according to the exercise
また、運動データ処理システム１は、運動データ取得装置１０によって、周期的な動作の繰り返しから成る運動（ランニング）に関する運動データを周期ごとに取得し、取得された運動データに基づいて、周期的な動作の平均データ（基準データ）を生成し、平均データと各周期の運動データのそれぞれとの差分データを導出し、平均データと差分データとを対応付けて送信し、運動データ処理装置２０によって、運動データ取得装置１０により送信された平均データと差分データとを受信し、受信された平均データと差分データとに基づいて、各周期の運動データを復元する。
したがって、運動データ処理システム１によれば、各周期の運動データを平均データと差分データとに変換することによって、運動データ取得装置１０から運動データ処理装置２０へ送信される各周期の運動データの少量化を図ることができるので、運動データ取得装置１０から運動データ処理装置２０へ各周期の運動データを効率良く出力できる。これにより、データ通信の速度を上げることなく各周期の運動データを運動データ取得装置１０から運動データ処理装置２０へリアルタイムに送信して当該運動データの処理を行うことが可能となる。
Further, the exercise
Therefore, according to the motion
以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記実施形態において、周期的な動作の繰り返しから成る運動としてランニングを一例に挙げて説明を行ったが、当該運動はランニングに限定されるものではなく、ウォーキング、水泳、スキー、スケート、自転車などの周期的な動作の繰り返しから成る運動を対象としてもよい。また、上記実施形態において、左足が地面に触れた接地時をランニングの周期の起点としたが、当該ランニングの周期の起点は、左足が地面に触れた接地時に限定されるものではなく、例えば、右足が地面に触れた接地時や、左足の接地中にユーザーの腰が最も低い位置を通過した最下時等をランニングの周期の起点としてもよい。
Although the present invention has been specifically described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified without departing from the gist thereof.
For example, in the above embodiment, running has been described as an example of an exercise consisting of repeated periodic movements, but the exercise is not limited to running, and the exercise is not limited to running, but walking, swimming, skiing, skating, and biking. It may be targeted for an exercise consisting of repeated periodic movements such as. Further, in the above embodiment, the starting point of the running cycle is the time when the left foot touches the ground, but the starting point of the running cycle is not limited to the time when the left foot touches the ground, for example. The starting point of the running cycle may be when the right foot touches the ground or when the user's waist passes the lowest position while the left foot touches the ground.
また、例えば、ハードル走のように、走行動作とハードルの飛越動作と言う、異なる動作の組み合わせから構成される周期的な動作の繰り返しから成る運動の場合、運動データ取得装置１０は、走行動作における差分データと補正係数、ハードルの飛越動作における差分データと補正係数、をそれぞれ生成して、運動データ処理装置２０に送信するようにしてもよい。
Further, in the case of a motion consisting of repeating periodic motions composed of a combination of different motions, such as a hurdling motion and a hurdling motion, the motion
また、上記実施形態において、ユーザーに装着された運動データ取得装置１０が、同じくユーザーに装着された運動データ処理装置２０に対して、Bluetooth等の規格の無線通信によって、平均データや差分データ等を送信するようにしたが、例えば、運動データ処理装置２０をクラウド上に設けられたサーバー装置であるものとし、ユーザーに装着された運動データ取得装置１０が、インターネットを介して、当該運動データ処理装置２０に対して平均データや差分データ等を送信するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the exercise
また、上記実施形態において、ユーザーに装着された運動データ取得装置１０が、同じくユーザーに装着された運動データ処理装置２０に対して、Bluetooth等の規格の無線通信によって、平均データや差分データ等を送信するようにしたが、平均データや差分データ等を、運動データ取得装置１０の記憶部１３に記憶するようにしてもよい。この場合、平均データや差分データ等の記憶容量を削減することができ、記憶部１３へのアクセス回数が減り、運動データ取得装置１０の消費電力削減に寄与できる。
Further, in the above embodiment, the exercise
以上の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体として記憶部１３のフラッシュメモリなどの不揮発性のメモリを使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も本発明に適用される。
In the above description, an example in which a non-volatile memory such as a flash memory of the
本発明の実施の形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲のとおりである。
〔付記〕
＜請求項１＞
周期的な動作の繰り返しから成る運動に関する運動データを周期ごとに取得する運動データ取得手段と、
前記運動データ取得手段によって取得された前記運動データに基づいて、前記周期的な動作の基準データを生成する基準データ生成手段と、
前記基準データ生成手段によって生成された前記基準データと前記運動データ取得手段によって取得された各周期の運動データのそれぞれとの差分データを導出する差分データ導出手段と、
前記基準データと前記差分データとを対応付けて出力するデータ出力手段と、
を備えることを特徴とする運動データ取得装置。
＜請求項２＞
前記基準データの周期時間と前記運動データ取得手段によって取得された一周期の運動データの周期時間とが異なる場合、当該運動データの周期時間を当該基準データの周期時間と同じ長さに補正する補正手段を備え、
前記差分データ導出手段は、前記補正手段によって補正された運動データがある場合、前記基準データと当該補正された運動データとの差分データを導出し、
前記データ出力手段は、前記補正手段によって補正された運動データがある場合、当該補正がなされた際の補正係数を更に対応付けて出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の運動データ取得装置。
＜請求項３＞
前記基準データ生成手段は、所定数の周期の運動データを平均化することにより前記基準データを生成する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の運動データ取得装置。
＜請求項４＞
周期的な動作の繰り返しから成る運動に関する運動データを周期ごとに取得する運動データ取得工程と、
前記運動データ取得工程によって取得された前記運動データに基づいて、前記周期的な動作の基準データを生成する基準データ生成工程と、
前記基準データ生成工程によって生成された前記基準データと前記運動データ取得工程によって取得された各周期の運動データのそれぞれとの差分データを導出する差分データ導出工程と、
前記基準データと前記差分データとを対応付けて出力するデータ出力工程と、
を含むことを特徴とする運動データ出力方法。
＜請求項５＞
コンピュータを、
周期的な動作の繰り返しから成る運動に関する運動データを周期ごとに取得する運動データ取得手段、
前記運動データ取得手段によって取得された前記運動データに基づいて、前記周期的な動作の基準データを生成する基準データ生成手段、
前記基準データ生成手段によって生成された前記基準データと前記運動データ取得手段によって取得された各周期の運動データのそれぞれとの差分データを導出する差分データ導出手段、
前記基準データと前記差分データとを対応付けて出力するデータ出力手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
＜請求項６＞
運動データ取得装置と運動データ処理装置とを備えた運動データ処理システムであって、
前記運動データ取得装置は、
周期的な動作の繰り返しから成る運動に関する運動データを周期ごとに取得する運動データ取得手段と、
前記運動データ取得手段によって取得された前記運動データに基づいて、前記周期的な動作の基準データを生成する基準データ生成手段と、
前記基準データ生成手段によって生成された前記基準データと前記運動データ取得手段によって取得された各周期の運動データのそれぞれとの差分データを導出する差分データ導出手段と、
前記基準データと前記差分データとを対応付けて送信するデータ送信手段と、
を備え、
前記運動データ処理装置は、
前記データ送信手段により送信された前記基準データと前記差分データとを受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段によって受信された前記前記基準データと前記差分データとに基づいて、前記各周期の運動データを復元する復元手段と、
を備えることを特徴する運動データ処理システム。
Although the embodiments of the present invention have been described, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
The inventions described in the claims originally attached to the application of this application are added below. The claim numbers mentioned in the appendix are the scope of the claims originally attached to the application for this application.
[Additional Notes]
<Claim 1>
Exercise data acquisition means for acquiring exercise data related to exercise consisting of repeated periodic movements for each cycle,
A reference data generating means for generating reference data for the periodic motion based on the motion data acquired by the motion data acquiring means, and
A difference data deriving means for deriving the difference data between the reference data generated by the reference data generating means and the motion data of each cycle acquired by the motion data acquiring means, and a difference data deriving means.
A data output means for outputting the reference data and the difference data in association with each other,
An exercise data acquisition device characterized by being equipped with.
<Claim 2>
When the cycle time of the reference data and the cycle time of one cycle of the motion data acquired by the motion data acquisition means are different, the correction for correcting the cycle time of the motion data to the same length as the cycle time of the reference data. Equipped with means
When there is motion data corrected by the correction means, the difference data deriving means derives the difference data between the reference data and the corrected motion data.
When there is motion data corrected by the correction means, the data output means further associates and outputs the correction coefficient when the correction is made.
The exercise data acquisition device according to
<Claim 3>
The reference data generating means generates the reference data by averaging the motion data of a predetermined number of cycles.
The exercise data acquisition device according to
<Claim 4>
An exercise data acquisition process that acquires exercise data related to exercise consisting of repeated periodic movements for each cycle,
A reference data generation step of generating reference data for the periodic motion based on the motion data acquired by the motion data acquisition step, and a reference data generation step.
A difference data derivation step for deriving the difference data between the reference data generated by the reference data generation step and the motion data of each cycle acquired by the motion data acquisition step, and a difference data derivation step.
A data output process that outputs the reference data and the difference data in association with each other,
An exercise data output method characterized by including.
<Claim 5>
Computer,
Exercise data acquisition means for acquiring exercise data related to exercise consisting of repeated periodic movements for each cycle,
A reference data generating means that generates reference data for periodic movements based on the motion data acquired by the motion data acquiring means.
A difference data deriving means for deriving the difference data between the reference data generated by the reference data generating means and the motion data of each cycle acquired by the motion data acquiring means.
A data output means that outputs the reference data and the difference data in association with each other.
A program characterized by functioning as.
<Claim 6>
An exercise data processing system equipped with an exercise data acquisition device and an exercise data processing device.
The motion data acquisition device is
Exercise data acquisition means for acquiring exercise data related to exercise consisting of repeated periodic movements for each cycle,
A reference data generating means for generating reference data for the periodic motion based on the motion data acquired by the motion data acquiring means, and
A difference data deriving means for deriving the difference data between the reference data generated by the reference data generating means and the motion data of each cycle acquired by the motion data acquiring means, and a difference data deriving means for deriving the difference data.
A data transmission means for transmitting the reference data and the difference data in association with each other,
With
The motion data processing device is
A data receiving means for receiving the reference data and the difference data transmitted by the data transmitting means, and
A restoration means for restoring motion data in each cycle based on the reference data and the difference data received by the data receiving means, and
An exercise data processing system characterized by being equipped with.
１ 運動データ処理システム
１０ 運動データ取得装置
１１ ＣＰＵ（運動データ取得手段、基準データ生成手段、差分データ導出手段、データ出力手段、補正手段）
１６ 通信部（データ送信手段）
２０ 運動データ処理装置
２１ ＣＰＵ（復元手段）
２６ 通信部（データ受信手段）
1 Exercise
16 Communication unit (data transmission means)
20 Motion
26 Communication unit (data receiving means)
Claims (6)
前記運動データ取得手段によって取得された前記運動データに基づいて、前記周期的な動作の基準データを生成する基準データ生成手段と、
前記基準データ生成手段によって生成された前記基準データと前記運動データ取得手段によって取得された各周期の運動データのそれぞれとの差分データを導出する差分データ導出手段と、
前記基準データと前記差分データとを対応付けて出力するデータ出力手段と、
を備えることを特徴とする運動データ取得装置。 Exercise data acquisition means for acquiring exercise data related to exercise consisting of repeated periodic movements for each cycle,
A reference data generating means for generating reference data for the periodic motion based on the motion data acquired by the motion data acquiring means, and
A difference data deriving means for deriving the difference data between the reference data generated by the reference data generating means and the motion data of each cycle acquired by the motion data acquiring means, and a difference data deriving means.
A data output means for outputting the reference data and the difference data in association with each other,
An exercise data acquisition device characterized by being equipped with.
前記差分データ導出手段は、前記補正手段によって補正された運動データがある場合、前記基準データと当該補正された運動データとの差分データを導出し、
前記データ出力手段は、前記補正手段によって補正された運動データがある場合、当該補正がなされた際の補正係数を更に対応付けて出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の運動データ取得装置。 When the cycle time of the reference data and the cycle time of one cycle of the motion data acquired by the motion data acquisition means are different, the correction for correcting the cycle time of the motion data to the same length as the cycle time of the reference data. Equipped with means
When there is motion data corrected by the correction means, the difference data deriving means derives the difference data between the reference data and the corrected motion data.
When there is motion data corrected by the correction means, the data output means further associates and outputs the correction coefficient when the correction is made.
The exercise data acquisition device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の運動データ取得装置。 The reference data generating means generates the reference data by averaging the motion data of a predetermined number of cycles.
The exercise data acquisition device according to claim 1 or 2.
前記運動データ取得工程によって取得された前記運動データに基づいて、前記周期的な動作の基準データを生成する基準データ生成工程と、
前記基準データ生成工程によって生成された前記基準データと前記運動データ取得工程によって取得された各周期の運動データのそれぞれとの差分データを導出する差分データ導出工程と、
前記基準データと前記差分データとを対応付けて出力するデータ出力工程と、
を含むことを特徴とする運動データ出力方法。 An exercise data acquisition process that acquires exercise data related to exercise consisting of repeated periodic movements for each cycle,
A reference data generation step of generating reference data for the periodic motion based on the motion data acquired by the motion data acquisition step, and a reference data generation step.
A difference data derivation step for deriving the difference data between the reference data generated by the reference data generation step and the motion data of each cycle acquired by the motion data acquisition step, and a difference data derivation step.
A data output process that outputs the reference data and the difference data in association with each other,
An exercise data output method characterized by including.
周期的な動作の繰り返しから成る運動に関する運動データを周期ごとに取得する運動データ取得手段、
前記運動データ取得手段によって取得された前記運動データに基づいて、前記周期的な動作の基準データを生成する基準データ生成手段、
前記基準データ生成手段によって生成された前記基準データと前記運動データ取得手段によって取得された各周期の運動データのそれぞれとの差分データを導出する差分データ導出手段、
前記基準データと前記差分データとを対応付けて出力するデータ出力手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。 Computer,
Exercise data acquisition means for acquiring exercise data related to exercise consisting of repeated periodic movements for each cycle,
A reference data generating means that generates reference data for periodic movements based on the motion data acquired by the motion data acquiring means.
A difference data deriving means for deriving the difference data between the reference data generated by the reference data generating means and the motion data of each cycle acquired by the motion data acquiring means.
A data output means that outputs the reference data and the difference data in association with each other.
A program characterized by functioning as.
前記運動データ取得装置は、
周期的な動作の繰り返しから成る運動に関する運動データを周期ごとに取得する運動データ取得手段と、
前記運動データ取得手段によって取得された前記運動データに基づいて、前記周期的な動作の基準データを生成する基準データ生成手段と、
前記基準データ生成手段によって生成された前記基準データと前記運動データ取得手段によって取得された各周期の運動データのそれぞれとの差分データを導出する差分データ導出手段と、
前記基準データと前記差分データとを対応付けて送信するデータ送信手段と、
を備え、
前記運動データ処理装置は、
前記データ送信手段により送信された前記基準データと前記差分データとを受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段によって受信された前記前記基準データと前記差分データとに基づいて、前記各周期の運動データを復元する復元手段と、
を備えることを特徴する運動データ処理システム。 An exercise data processing system equipped with an exercise data acquisition device and an exercise data processing device.
The motion data acquisition device is
Exercise data acquisition means for acquiring exercise data related to exercise consisting of repeated periodic movements for each cycle,
A reference data generating means for generating reference data for the periodic motion based on the motion data acquired by the motion data acquiring means, and
A difference data deriving means for deriving the difference data between the reference data generated by the reference data generating means and the motion data of each cycle acquired by the motion data acquiring means, and a difference data deriving means.
A data transmission means for transmitting the reference data and the difference data in association with each other,
With
The motion data processing device is
A data receiving means for receiving the reference data and the difference data transmitted by the data transmitting means, and
A restoration means for restoring motion data in each cycle based on the reference data and the difference data received by the data receiving means, and
An exercise data processing system characterized by being equipped with.
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