JP6772276B2 - 運動認識装置及び運動認識方法 - Google Patents
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Description
先行技術文献
)を生成する。感知ユニット21のジャイロスコープ212は、ジャイロスコープ信号SE12(または第二信号
)
を生成する。感知信号SE1は、第一信号
及び第二信号
を含む。第一信号
は、三つの基準座標軸x、y、zのそれおぞれに関連する三つの初期感知信号成分
を含む。第二信号ωは、三つの基準座標軸x、y、zのそれおぞれに関連する三つの初期感知信号成分<sss1> を含む。第一信号
は、重力加速度信号成分を含む。処理ユニット22は、6軸融合アルゴリズム(又は信号融合演算)を使用することによって、四元数(q0, q1, q2, q3)、推定ロール角φRoll(オイラー角に関連する)、推定傾斜角θPitch(オイラー角に関連する)、フィルタリングされた第三信号
及びフィルタリングされた第四信号
を含む運動パラメータ信号構造SP1を取得する。例えば、処理ユニット22は、第一信号
に対して第一フィルタ演算を実行して第三信号
を生成し、第二信号
に対して第二フィルタ演算を実行して第四信号
を生成する。
、第四信号
、推定ロール角φRollの信号、推定傾斜角θPitchの信号及び四元数(q0, q1, q2, q3)の信号を含む。例えば、運動パラメータ信号構造SP1は、信号融合演算を用いて生成される。
は、重力加速度gFまたは重力加速度信号成分
に関連する重力加速度信号成分gafccを有し、重力加速度信号成分
は三軸信号である。処理ユニット22は、重力方向QF1を主基準軸方向とみなし、主として重力加速度信号成分
を用いて特定位置コードCP1を 取得する。運動認識装置20は、6軸信号融合演算で推定傾斜角θPitch、推定ロール角φRoll及び四元数(q0, q1, q2, q3)から選択された少なくとも一つを生成するとき、処理ユニット22は特定位置PL1の認識精度を向上させる。例えば、所定方向QH1(又は身体座標系UA1の基準軸)と重力方向QF1との間に第一角度θ(又は傾斜角)がある。
又は推定傾斜角θPitchの信号に基づいて特定位置コードCP1を取得する。例えば、推定角度SK1の信号は、推定傾斜角θPitchの信号である。
、第四信号
、推定ロール角φRollの信号、推定傾斜角θPitchの信号、四元数(q0, q1, q2, q3)の信号及び候補参照信号コードデータユニットCAに基づいて、候補参照信号Refi(
、
、φRoll、θPitch、(q0, q1, q2, q3))を決定する。記号iが1〜3のいずれかに等しく、記号iの値が1であると手首位置を表し、記号iの値が2であると上腕位置を表し、記号iの値が3であると足首位置を表す。
、
、φRoll、θPitch、(q0, q1, q2, q3))の一つである。処理ユニット22は、第一候補参照信号SR2に基づいて、運動パラメータ信号構造SP1から第一運動特性値データユニットDA2を取得する。例えば、第一身体運動ML1は、前後運動であり、第一運動サイクルW1を形成する第一運動部分ML11を含む。3軸信号である第三信号aafccは、第一身体運動ML1に対応する第一信号部分を有し、3軸信号である第四信号*は、第一身体運動ML1に対応する第二信号部分を有する。処理ユニット22は、候補参照信号Refi(
、
、φRoll、θPitch、(q0, q1, q2, q3))の一つに基づいて第一及び第二信号部分からカウント数Nの特性値を取得し、カウント数Nは1より大きい。例えば、N個の特性値は、第三信号
、第四信号
、推定ロール角φRollの信号、推定傾斜角θPitchの信号、四元数(q0, q1, q2, q3)の信号のそれぞれの最大値と最小値を含み、特性値Ci~N:Ci~N(
、
、φRoll、θPitch、(q0, q1, q2, q3))で表現される。
、
に基づいて訓練される線形又は非線形の多次元特性関数を含む。ここでLは運動タイプカット関数P1~Kのセットを確立するためのデータベース内の運動特性値のレコード数を表す。例えば、運動タイプカット関数P1~Kのセットは、以下のように表される。
ここで、σは、信頼値領域の閾値距離を表す。ここで、σは、信頼値領域の閾値距離を表す。σは、信頼値領域の閾値距離を表す。例えば、第一信頼値領域DV1の信頼値距離σ1は2σに等しい。
で表される。加速度計信号SE11に基づいて、運動認識装置20のロール角の推定値は、
で表される。加速度計信号SE11に基づいて、運動認識装置20の傾斜角の推定値は、
で表される。
で表され、ここで、
は0である必要とする。次に、
。
この状態において、ジャイロスコープ212のバイアスを新たに較正することができ、これにより、姿勢アルゴリズムにおける構成要素の異常に起因する誤差を抑制することができる。
)場合、ロール角φと傾斜角θは以下の式を満たす。
及び得られた傾斜角
は、上記動的方程式の積分初期値を形成し、上記動的方程式に代入されて、推定ロール角
及び傾斜角
が得られる。
及び推定傾斜角
を取得する。
運動認識装置20が比較的静的である場合、αの値は1に近づく。
と同様に表され、以下のように示される。
、第四信号
、推定ロール角
の信号及び推定傾斜角θPitchの信号を含む。例えば、推定ロール角
の信号及び推定傾斜角θPitchの信号のそれぞれは、第一融合信号及び第二融合信号であり、推定角度SK1の信号は推定傾斜角θPitchの信号である。図12に示すように、使用者の身体91は、特定位置PL1に、第一身体運動ML1を有する特定身体部分911を含む。例えば、特定身体部分911は、手首、上腕又は足首である。
の信号に基づいて特定位置コードCP1を取得する。例えば、トリガ信号ST1は、第一身体運動ML1の開始を示す。運動認識装置20は、設計配置に従って決定される特定身体部分911に固定される。ここで、設計配置は、使用者90の操作条件、習慣、及び人間工学に最も満たすことにより決定される。
から導かれる加速度微分信号
である。第二候補参照信号SR1は、加速度微分信号
と加速度微分信号
との和である総和信号
である。加速度微分信号
及び
は、それぞれ運動パラメータ信号構造SP1に含まれる加速度信号
及び
から導かれる。第三候補参照信号SR3は、運動パラメータ信号構造SP1に含まれる角速度信号
である。代表信号SPS1は、運動パラメータ信号構造SP1に含まれる加速度信号
である。
を用いて複数の運動特性値を求める。認識参照データユニットDRは予め定められており、第一運動タイプHM1を認識するために使用される。
及び
を含む。前記複数の運動特性値は、運動特性値DFEn(nは自然数)で表され、nが1〜27の間である。
)として認識する。足首位置に第一身体運動ML1が発生した場合、処理ユニット22は、前記第二判定に基づいて有効参照信号SRPを第一候補参照信号SR2(加速度微分信号
)として認識する。
)が使用され、前記第一サブ判定が正であり、且つ代表値差DC12が2500を超えるとき、前記第三判定が否定的であり、且つ第一特性関数コードデータユニットF1に基づいて、第一運動タイプHM1を側脚リフト及び膝リフトのいずれかと認識する。その他、第一運動特性値データユニットDA2を得るために第一候補参照信号SR2(または加速度微分信号
)
が使用され、前記第一サブ判定が正であり、且つ代表値差DC12DC12が2500未満である場合、前記第二判定が否定的である。例えば、第三運動タイプ標識は、股関節内転を示す。第三運動特性値データユニットDA3を得るために第三候補参照信号SR3(または角速度信号
)を用い、且つ代表値差DC12が2500未満である場合、前記第三判定が肯定的であり、第一運動タイプHM1は股関節内転として認識される。
、ここで、σは、信頼値領域の閾値距離を表す。例えば、第一信頼値領域DV1の信頼値距離σ1は2σに等しい。
工程1210において、処理ユニット22は、運動パラメータ信号構造SP1及び複数の候補参照信号コード(第一、第二及び第三候補参照信号コードCA2、CA1、CA3など)に基づいて複数の候補参照信号(第一、第二及び第三候補参照信号SR2、SR1、SR3など)を決定する。
以上の説明は現状において最も実用的で好適な実施例と思われるものであるが、開示された実施例に限定されるものではないことが認識されるべきである。反対に、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、多様な変更及び修正を含むことを意図しており、全てのそのような変形および類似の構造を包含するものであると理解されなければならない。
21 感知ユニット
22、42、56、221 処理ユニット
23 押しボタン
35、37 操作ユニット
36 結合ユニット
41 信号生成ユニット
51 操作ユニット
52 結合ユニット
55 運動感知ユニット
57 マン・マシンインターフェース・ユニット
90 使用者
91 身体
110 第一運動タイプ認識アルゴリズム
120 第二運動タイプ認識アルゴリズム
211 加速度計
212 ジャイロスコープ
221 処理モジュール
222 メモリモジュール
411 変換ユニット
561 運動認識モジュール
562 信号処理モジュール
911 特定身体部分
a1、a2、a3、a4 運動特性値
az,max 最大特性値
az,min 最小特性値
b1 第一最大値
b2 第一最小値
b3 第二最大値
b4 第二最小値
CA 候補参照信号コードデータユニット
CA1 第二候補参照信号コード
CA2 第一候補参照信号コード
CA3 第三候補参照信号コード
CB1 代表信号コード
CH 運動タイプ標識データユニット
CH2 運動タイプ標識
Ci~N 特性値
特定特性値
CP1 特定位置コード
CT1 運動タイプコード
DA1 第二運動特性値データユニット
DA2 第一運動特性値データユニット
DA3 第三運動特性値データユニット
DA21 第一運動特性値データユニット部分
DA22 第二運動特性値データユニット部分
DA21A 第一運動特性値データユニットサブ部分
DA22A 第二運動特性値データユニットサブ部分
DA8 特定運動特性値データユニット
DC1 差分データユニット
DC11 代表極値差
DC12 代表値差
DFEn 運動特性値
DH1 第一認識値
DH2 第二認識値
DM1 運動測定情報
DQ1、DQ2、…、DQ6 主運動方向データユニット
DR認識参照データユニット
DUA 有効認識値領域
DU1 第一認識値領域
DU2 第二認識値領域
DU3 第三認識値領域
DU4 第四認識値領域
DV1 第一信頼値領域
DV2 第二信頼値領域
e1 第一差
e2 第二差
F1 第一特性関数コードデータユニット
F2 第二特性関数コードデータユニット
G1、G2、…、G6 運動グループ
gF 重力加速度
gx、gy、gz 重力加速度成分
HA1、HA2、...、HA6 運動タイプ
HM1 第一運動タイプ
HM2 第二運動タイプ
H1 第三運動タイプ
H2 第四運動タイプ
H3 第五運動タイプ
H4 第六運動タイプ
k 階層番号
KA1 方位
MC1、MC2、…、MC9 身体運動
ML1 第一身体運動
ML11 第一運動部分
ML12 第二運動部分
N カウント数
P1、P2 運動タイプカット関数
PL1 特定位置
PL5、PL6、PL9 位置
QA1、QA2、... QA6 主運動軸方向
QF1 重力方向
QH1 所定方向
(q0, q1, q2, q3) 四元数
Refi 候補参照信号
SE1 感知信号
SE1A 第一感知信号部分
SE1B 第二感知信号部分
SE11 加速度計信号
SE12 ジャイロスコープ信号
SE2 特定運動感知信号
SK1 推定角度
SP1 運動パラメータ信号構造
SP5 第一運動パラメータ信号構造部分
SP6 第二運動パラメータ信号構造部分
SP11、SP12、SP13、SP18、SP19 運動パラメータ信号
SPS0 融合信号
SPS1 代表信号
SPS11 第一運動パラメータ信号部分
SPS12 第二運動パラメータ信号部分
SRG 候補参照信号の組み合わせ
SRP 有効参照信号
SR1 第二候補参照信号
SR2 第一候補参照信号
SR3 第三候補参照信号
SR21 第一候補参照信号部分
SR22 第二候補参照信号部分
ST1 トリガ信号
T21、T22、T23、T61、T62、T63、T64 時間
UA1 身体座標系
V1、V2 カットプレーン
W1 第一運動サイクル
W2 第二運動サイクル
X、Y、Z、x、y、z、xA、yA、zA、xK、yK、zK、xW、yW、zW 基準座標軸
φ ロール角
φRoll 推定ロール角
θ 第一角度(傾斜角)
θPitch 推定傾斜角
ψ 偏走角
ψYaw 推定偏走角
σ 閾値距離
σ1 信頼値距離
δn 閾値
ξi~n 閾値範囲
ΔCM2~Mi,i~n 特性値差
Claims (18)
- 使用者の身体の特定位置に発生した第一身体運動に応答して感知信号を生成する感知ユニットであって、前記感知信号が、第一感知信号部分と、前記第一感知信号部分とは異なる第二感知信号部分と、を含み、前記第一身体運動が、第一運動タイプの動作セグメントに属する前記感知ユニットと、
前記感知ユニットに結合され、運動パラメータ信号構造を生成するように前記感知信号を処理し、且つ前記第一運動タイプを認識するための有効参照信号を決定するように前記運動パラメータ信号構造に基づいて前記特定位置を認識する処理ユニットであって、前記運動パラメータ信号構造が、前記第一と第二感知信号部分の融合信号を含む前記処理ユニットと、を含む、運動認識装置であって、
前記特定位置は、前記使用者の身体上の複数の異なる位置から選択され、
前記運動認識装置は、方位と、重力方向と、前記方位を決定するために使用される身体座標系と、を有し、前記特定位置に固定されるようにさらに構成され、
前記感知信号は、前記身体座標系に関連して生成され、
前記方位が前記重力方向に関連して所定方向を向いた状態で、前記処理ユニットは、前記運動パラメータ信号構造に基づいて前記特定位置を表す特定位置コードを生成して前記特定位置を認識し、
前記所定方向は、前記特定位置に基づいて決定され、
前記所定方向と前記重力方向との間に第一角度を有し、
前記融合信号は、前記第一角度に関連する傾斜角の信号であり、
この状態において、前記処理ユニットは、前記処理ユニットがトリガ信号を検出するか否かを判定し、
前記判定が肯定的であるとき、前記処理ユニットは、前記傾斜角に基づいて前記特定位置コードを生成することを特徴とする運動認識装置。 - 前記感知ユニットは、
前記処理ユニットに加速度計信号を提供する加速度計であって、前記加速度計信号が前記第一感知信号部分である前記加速度計と、
前記処理ユニットにジャイロスコープ信号を提供するジャイロスコープであって、前記ジャイロスコープ信号が前記第二感知信号部分ある前記ジャイロスコープと、を含み、
前記第一運動タイプは、複数の運動タイプから選択され、
前記複数の運動タイプは、前記特定位置に関連して予め定められ、前記身体座標系に関連する複数の主運動軸方向をそれぞれ有し、前記複数の主運動軸方向が予め検出されて前記複数の主運動軸方向にそれぞれ対応する複数の主運動方向データユニットが発生し、
前記処理ユニットは、前記特定位置コードに基づいて認識参照データユニットを取得し、
前記認識参照データユニットは、前記複数の主運動方向データユニットに基づいて予め定められており、候補参照信号符号データユニット及び運動タイプ標識データユニットを含み、
前記候補参照信号符号データユニットは、第一候補参照信号コードを含み、
前記第一候補参照信号コードは、前記運動パラメータ信号構造から導出された第一候補参照信号を表し、
前記運動タイプ標識データユニットは、前記第一候補参照信号コードに対応する運動タイプ標識を含み、
前記運動タイプ標識は、無効な運動タイプ及び有効な運動タイプのうちの一つを示し、前記有効な運動タイプは、前記複数の運動タイプに含まれ、
前記処理ユニットは、前記運動パラメータ信号構造及び前記第一候補参照信号コードに基づいて前記第一候補参照信号を決定することを特徴とする請求項1に記載の運動認識装置。 - 前記第一身体運動は、第一運動部分と、前記第一運動部分に隣接する第二運動部分とを含み、
前記第一及び第二運動部分は、それぞれ第一運動サイクル及び前記第一運動サイクルに隣接する第二運動サイクルを形成し、
前記運動パラメータ信号構造は、前記第一及び第二運動部分にそれぞれ対応する第一運動パラメータ信号構造部分及び第二運動パラメータ信号構造部分を含み、
前記第一候補参照信号は、前記第一及び第二運動部分にそれぞれ対応する第一候補参照信号部分及び第二候補参照信号部分を含み、
前記処理ユニットは、前記第一候補参照信号に基づいて前記運動パラメータ信号構造から第一運動特性値データユニットを取得し、
前記第一運動特性値データユニットは、前記第一及び第二運動部分にそれぞれ対応する第一運動特性値データユニット部分及び第二運動特性値データユニット部分を含み、
前記処理ユニットは、前記第一候補参照信号部分に基づいて、前記第一運動パラメータ信号構造部分から前記第一運動特性値データユニット部分を取得し、
前記処理ユニットは、前記第二候補参照信号部分に基づいて、前記第二運動パラメータ信号構造部分から前記第二運動特性値データユニット部分を取得することを特徴とする請求項2に記載の運動認識装置。 - 前記処理ユニットは、前記第一及び第二運動特性値データユニット部分に基づいて差分データユニットを生成し、前記差分データユニットが周期運動開始判定用の第一特定条件を満たすか否かを判定し、
前記差分データユニットが周期運動開始判定用の前記第一特定条件を満たすことを判定するとき、前記処理ユニットは、前記有効参照信号を前記第一候補参照信号として認識し、前記第一身体運動が所定の周期運動開始条件を満たすと判定し、前記第一候補参照信号コードに基づいて、前記運動タイプ標識が前記複数の運動タイプから選択された運動タイプの一つであるか否かを判定し、
前記運動タイプ標識が前記複数の運動タイプから選択された運動タイプの一つであることを判定するとき、前記処理ユニットは、前記運動タイプ標識に基づいて前記第一運動タイプを前記有効な運動タイプとして認識し、前記第一運動タイプを表す運動タイプコードを取得し、
前記運動パラメータ信号構造は、複数の運動パラメータ信号を含み、
前記認識参照データユニットは、前記複数の運動パラメータ信号に含まれる代表信号を表す代表信号コードを更に含み、
前記処理ユニットは、前記運動パラメータ信号構造及び前記代表信号コードに基づいて前記代表信号を決定し、
前記処理ユニットは、前記第一運動特性値データユニット部分と前記第二運動特性値データユニット部分とを比較することにより、前記第一運動特性値データユニット部分と前記第二運動特性値データユニット部分との間の特性値の差の絶対値のうちの最大値を代表極値差として取得し、
前記第一運動特性値データユニット部分は、前記代表信号に対応する第一運動特性値データユニットサブ部分を含み、前記第一運動特性値データユニットサブ部分は、第一最大値、第一最小値、前記第一最大値と前記第一最小値との第一差を有し、
前記第二運動特性値データユニット部分は、前記代表信号に対応する第二運動特性値データユニットサブ部分を含み、前記第二運動特性値データユニットサブ部分は、第二最大値、第二最小値、前記第二最大値と前記第二最小値との第二差を有し、
前記処理ユニットは、前記第一差と前記第二差のうちの最大値を代表値差として取得し、
前記差分データユニットは、前記代表極値差と前記代表値差とを含み、
前記第一特定条件は、第一サブ条件及び第二サブ条件を含み、
前記第一サブ条件は、前記代表極値差が第一所定値範囲内にあり、
前記第二サブ条件は、前記代表値差が第二所定値範囲内にあることを特徴とする請求項3に記載の運動認識装置。 - 前記第二運動部分は前記第一運動部分よりも後にあり、
前記第一運動特性値データユニットは、複数の特定運動特性値を含み、
前記処理ユニットは、前記第一候補参照信号コード及び第一複数の認識値領域に関連する第一特性関数コードデータユニットを予め提供し、
前記第一特性関数コードデータユニットは、前記第一複数の認識値領域のうちの一つを示すために使用され、前記第一複数の認識値領域は、第一認識値領域、前記第一認識値領域に隣接する第二認識値領域及び前記第一認識値領域と前記第二認識値領域との間の第一信頼値領域を含み、
前記第一認識値領域及び前記第二認識値領域は、前記複数の運動タイプに含まれる第三運動タイプ及び第四運動タイプをそれぞれ示し、
前記運動認識装置は、前記特定位置で発生する複数の身体運動を感知することにより、前記第一特性関数コードデータユニットを設立し、前記複数の身体運動は、前記複数の運動タイプにそれぞれ属する複数の運動グループに分割され、
前記第一特性関数コードデータユニットは、運動タイプカット関数を表し、前記複数の特定運動特性値の間の関係に基づいて表現され、前記運動タイプカット関数は、前記第一複数の認識値領域のうちの一つを示すために用いられ、
前記運動タイプ標識が前記複数の運動タイプから選択された運動タイプの一つではないことを判定するとき、前記処理ユニットは、前記第一特性関数コードデータユニットと前記第一運動特性値データユニットとに基づいて第一認識値を生成する第一演算を行い、前記第一認識値が前記第一及び第二認識値領域のうちのいずれかに属するか否かを判定し、
前記第一認識値が前記第一及び第二認識値領域のうちのいずれかに属することを判定するとき、前記処理ユニットは、前記第一認識値が属する前記第一及び第二認識値領域における有効認識値領域を決定し、前記有効認識値領域が示す前記有効な運動タイプとして認識し、前記有効認識値領域に対応する前記運動タイプコードを取得し、
前記処理ユニットは、前記運動タイプコードに基づいて、前記第一身体運動に関連する運動測定情報を生成することを特徴とする請求項4に記載の運動認識装置。 - 前記処理ユニットは、前記第一候補参照信号コード及び第二複数の認識値領域に関連する第二特性関数コードデータユニットを更に予め提供し、
前記第二特性関数コードデータユニットは、前記第二特性関数コードデータユニットと異なり、前記第二複数の認識値領域のうちの一つを示すために使用され、前記第二複数の認識値領域は、第三認識値領域、前記第三認識値領域に隣接する第四認識値領域及び前記第三認識値領域と前記第四認識値領域との間の第二信頼値領域を含み、
前記第三認識値領域及び前記第四認識値領域は、前記複数の運動タイプに含まれる第五運動タイプ及び第六運動タイプをそれぞれ示し、
第二特定条件において、前記第三及び第四認識値領域のうちの一つが、前記第一及び第二認識値領域のうちの一つと少なくとも部分的に重なり合い、
前記第一認識値が前記第一及び第二認識値領域のうちのいずれかに属しないことを判定するとき、前記処理ユニットは、前記第二特性関数コードデータユニットと前記第一運動特性値データユニットとに基づいて第二認識値を生成する第二演算を行い、前記第二認識値が前記第三及び第四認識値領域のうちのいずれかに属するか否かを判定し、前記第一運動タイプを認識することを特徴とする請求項5に記載の運動認識装置。 - 候補参照信号コードデータユニットは、少なくとも一つの第二候補参照信号を表す少なくとも一つの第二候補参照信号コードを更に含み、
前記第二候補参照信号コードは、前記運動パラメータ信号構造から導出された前記第二候補参照信号を表し、
前記第一候補参照信号及び前記少なくとも一つの第二候補参照信号は、候補参照信号の組み合わせを構成し、
前記処理ユニットは、前記運動パラメータ信号構造及び前記少なくとも一つの第二候補参照信号コードに基づいて前記少なくとも一つの第二候補参照信号を決定し、前記少なくとも一つの第二候補参照信号に基づいて、前記運動パラメータ信号構造から前記少なくとも一つの第二候補参照信号に対応する少なくとも一つの第二運動特性値データユニットを取得し、
前記処理ユニットは、前記第一運動特性値データユニットを処理するとき、前記少なくとも一つの第二運動特性値データユニットを処理して、前記候補参照信号の組み合わせが前記有効参照信号を含むか否かを判定することを特徴とする請求項3に記載の運動認識装置。 - 使用者の身体の特定位置に発生した身体運動に応答して運動パラメータ信号構造を生成する信号生成ユニットであって、前記運動パラメータ信号構造が融合信号を含み、前記身体運動が第一運動タイプに属する前記信号生成ユニットと、
前記運動パラメータ信号構造に基づいて、前記第一運動タイプを認識するための有効参照信号を決定するために前記特定位置を認識する処理ユニットと、を含む、運動認識装置であって、
前記運動認識装置は、方位と、重力方向と、前記方位を決定するために使用される身体座標系と、を有し、前記特定位置に固定されるようにさらに構成され、
前記特定位置は、前記使用者の身体上の複数の異なる位置から選択され、
前記方位が前記重力方向に関連して所定方向を向いた状態で、前記処理ユニットは、前記運動パラメータ信号構造に基づいて前記特定位置を表す特定位置コードを生成して前記特定位置を認識し、
前記所定方向は、前記特定位置に基づいて決定され、
前記所定方向と前記重力方向との間に第一角度を有し、
前記融合信号は、前記第一角度に関連する傾斜角の信号であり、
この状態において、前記処理ユニットは、前記処理ユニットがトリガ信号を検出するか否かを判定し、
前記判定が肯定的であるとき、前記処理ユニットは、前記傾斜角に基づいて前記特定位置コードを生成することを特徴とする運動認識装置。 - 前記信号生成ユニットは、感知ユニットと、前記感知ユニットに結合された変換ユニットとを含み、
前記感知ユニットは、前記身体運動に応答して感知信号を生成し、
前記感知ユニットは、
前記変換ユニットに加速度計信号を提供する加速度計と、
前記変換ユニットにジャイロスコープ信号を提供するジャイロスコープと、を含み、
前記変換ユニットは、前記感知信号に応答して前記運動パラメータ信号構造を生成し、
前記運動パラメータ信号構造は、前記加速度計信号と前記ジャイロスコープ信号との前記融合信号を含み、
前記処理ユニットは、前記信号生成ユニットに結合され、
前記第一運動タイプは、複数の運動タイプから選択され、
前記複数の運動タイプは、前記特定位置に関連して予め定められ、前記身体座標系に関連する複数の主運動軸方向をそれぞれ有し、前記複数の主運動軸方向が予め検出されて前記複数の主運動軸方向にそれぞれ対応する複数の主運動方向データユニットが発生し、
前記運動パラメータ信号構造は、前記身体座標系に関連して生成され、
前記処理ユニットは、前記特定位置コードに基づいて認識参照データユニットを取得し、
前記認識参照データユニットは、前記複数の主運動方向データユニットに基づいて予め定められており、候補参照信号コード及び前記候補参照信号コードに対応する運動タイプ標識を含み、
前記候補参照信号コードは、前記運動パラメータ信号構造から導出された候補参照信号を表し、
前記運動タイプ標識は、無効な運動タイプと有効な運動タイプのうちの一つを示し、前記有効な運動タイプは、前記複数の運動タイプに含まれ、
前記処理ユニットは、前記運動パラメータ信号構造及び前記候補参照信号コードに基づいて前記候補参照信号を決定することを特徴とする請求項8に記載の運動認識装置。 - 前記身体運動は、第一運動部分と、前記第一運動部分に隣接する第二運動部分とを含み、
前記第一及び第二運動部分は、それぞれ第一運動サイクル及び前記第一運動サイクルに隣接する第二運動サイクルを形成し、
前記処理ユニットは、第一候補参照信号に基づいて前記運動パラメータ信号構造から第一運動特性値データユニットを取得し、
前記第一運動特性値データユニットは、前記第一及び第二運動部分にそれぞれ対応する第一運動特性値データユニット部分及び第二運動特性値データユニット部分を含み、
前記処理ユニットは、前記第一及び第二運動特性値データユニット部分に基づいて差分データユニットを生成し、
前記処理ユニットは、前記差分データユニットが周期運動開始判定用の第一特定条件を満たすか否かを判定し、
前記差分データユニットが周期運動開始判定用の前記第一特定条件を満たすことを判定するとき、前記処理ユニットは、前記有効参照信号を前記候補参照信号として認識し、前記候補参照信号コードに基づいて、前記運動タイプ標識が前記複数の運動タイプから選択された運動タイプの一つであるか否かを判定し、
前記運動タイプ標識が前記複数の運動タイプから選択された運動タイプの一つであることを判定するとき、前記処理ユニットは、前記運動タイプ標識に基づいて前記第一運動タイプを前記有効な運動タイプとして認識し、前記第一運動タイプを表す運動タイプコードを取得することを特徴とする請求項9に記載の運動認識装置。 - 前記第二運動部分は前記第一運動部分よりも後にあり、
前記第一運動特性値データユニットは、複数の特定運動特性値を含み、
前記処理ユニットは、特性関数コードデータユニットを予め提供し、
前記特性関数コードデータユニットは、前記複数の特定運動特性値の間の関係に基づいて表現され、候補参照信号コード、第一認識値領域、及び前記第一認識値領域に隣接する第二認識値領域に関連し、
前記第一認識値領域及び前記第二認識値領域は、前記複数の運動タイプに含まれる第三運動タイプ及び第四運動タイプをそれぞれ示し、
前記運動タイプ標識が前記複数の運動タイプから選択された運動タイプの一つではないことを判定するとき、前記処理ユニットは、前記特性関数コードデータユニットと前記第一運動特性値データユニットとに基づいて認識値を生成する演算を行い、前記認識値が前記第一及び第二認識値領域のうちの有効認識値領域に属するか否かを判定し、前記第一運動タイプを前記有効認識値領域が示す前記有効な運動タイプとして認識し、前記有効認識値領域に対応する前記運動タイプコードを取得することを特徴とする請求項10に記載の運動認識装置。 - 第一身体運動に応答して運動パラメータ信号構造を生成する工程であって、前記第一身体運動が使用者の身体の特定位置に発生し、第一運動タイプに属する前記工程と、
前記運動パラメータ信号構造に基づいて、前記第一運動タイプを認識するための有効参照信号を決定するために前記特定位置を認識する工程と、
運動認識装置を提供する工程であって、前記運動認識装置は、方位と、重力方向と、前記方位を決定するために使用される身体座標系と、を有し、前記特定位置に固定されるようにさらに構成される前記工程と、を含み、
前記特定位置は、前記使用者の身体上の複数の異なる位置から選択され、
前記第一身体運動に応答して運動パラメータ信号構造を生成する工程は、
前記第一身体運動に応答して前記身体座標系に関連する感知信号を生成する工程であって、前記感知信号が、加速度計信号及びジャイロスコープ信号を含む前記工程と、
前記感知信号を処理して前記運動パラメータ信号構造を生成する工程であって、前記運動パラメータ信号構造が、前記加速度計信号と前記ジャイロスコープ信号との融合信号を含む前記工程と、を更に含み、
所定方向は、前記特定位置に基づいて決定され、
前記所定方向と前記重力方向との間に第一角度を有し、
前記融合信号は、前記第一角度に関連する傾斜角の信号であり、
特定位置コードを生成する工程は、
この状態において、トリガ信号を検出するか否かを判定する工程と、
前記判定が肯定的であるとき、前記傾斜角に基づいて前記特定位置コードを生成する工程と、を更に含むことを特徴とする運動認識方法。 - 前記第一運動タイプは、複数の運動タイプから選択され、
前記複数の運動タイプは、前記特定位置に関連して予め定められ、前記身体座標系に関連する複数の主運動軸方向をそれぞれ有し、前記複数の主運動軸方向が予め検出されて前記複数の主運動軸方向にそれぞれ対応する複数の主運動方向データユニットが発生し、
前記運動認識方法は、
前記方位が前記重力方向に関連して所定方向を向いた状態で、前記運動パラメータ信号構造に基づいて前記特定位置を表す前記特定位置コードを生成して前記特定位置を認識する工程と、
前記特定位置コードに基づいて認識参照データユニットを取得する工程であって、
前記認識参照データユニットは、前記複数の主運動方向データユニットに基づいて予め定められており、候補参照信号コード及び前記候補参照信号コードに対応する運動タイプ標識を含み、
候補参照信号コードデータユニットは、第一候補参照信号コードを含み、前記第一候補参照信号コードは、前記運動パラメータ信号構造から導出された第一候補参照信号を表し、
運動タイプ標識データユニットは、前記第一候補参照信号コードに対応する運動タイプ標識を含み、
前記運動タイプ標識は、無効な運動タイプ及び有効な運動タイプのうちの一つを示し、前記有効な運動タイプは、前記複数の運動タイプに含まれる前記工程と、
前記運動パラメータ信号構造及び前記第一候補参照信号コードに基づいて前記第一候補参照信号を決定する工程と、を更に含むことを特徴とする請求項12に記載の運動認識方法。 - 前記運動パラメータ信号構造は、複数の運動パラメータ信号を含み、
身体運動は、第一運動部分と、前記第一運動部分に隣接する第二運動部分とを含み、
前記第一及び第二運動部分は、それぞれ第一運動サイクル及び前記第一運動サイクルに隣接する第二運動サイクルを形成し、
前記運動パラメータ信号構造は、前記第一及び第二運動部分にそれぞれ対応する第一運動パラメータ信号構造部分及び第二運動パラメータ信号構造部分を含み、
前記第一候補参照信号は、前記第一及び第二運動部分にそれぞれ対応する第一候補参照信号部分及び第二候補参照信号部分を含み、
前記認識参照データユニットは、前記複数の運動パラメータ信号に含まれる代表信号を表す代表信号コードを更に含み、
前記運動認識方法は、
前記第一候補参照信号に基づいて前記運動パラメータ信号構造から第一運動特性値データユニットを取得する工程であって、前記第一運動特性値データユニットは、前記第一及び第二運動部分にそれぞれ対応する第一運動特性値データユニット部分及び第二運動特性値データユニット部分を含む前記工程と、を更に含み、
前記第一運動特性値データユニットを取得する工程は、
前記第一候補参照信号部分に基づいて、前記第一運動パラメータ信号構造部分から前記第一運動特性値データユニット部分を取得する工程と、
前記第二候補参照信号部分に基づいて、前記第二運動パラメータ信号構造部分から前記第二運動特性値データユニット部分を取得する工程と、
前記第一及び第二運動特性値データユニット部分に基づいて差分データユニットを生成する工程と、
前記差分データユニットが周期運動開始判定用の第一特定条件を満たすか否かの第一判定を行う工程と、
前記第一判定が肯定的であるとき、前記有効参照信号を前記第一候補参照信号として認識し、前記第一身体運動が所定の周期運動開始条件を満たすと判定し、前記第一候補参照信号コードに基づいて、前記運動タイプ標識が前記複数の運動タイプから選択された運動タイプの一つであるか否かの第二判定を行う工程と、
前記第二判定が肯定的であるとき、前記運動タイプ標識に基づいて前記第一運動タイプを前記有効な運動タイプとして認識し、前記第一運動タイプを表す運動タイプコードを取得する工程と、を更に含むことを特徴とする請求項13に記載の運動認識方法。 - 前記差分データユニットを生成する工程は、
前記第一運動特性値データユニット部分と前記第二運動特性値データユニット部分とを比較することにより、前記第一運動特性値データユニット部分と前記第二運動特性値データユニット部分との間の特性値の差の絶対値のうちの最大値を代表極値差として取得する工程と、
前記運動パラメータ信号構造及び前記代表信号コードに基づいて前記代表信号を決定するであって、前記第一運動特性値データユニット部分は、前記代表信号に対応する第一運動特性値データユニットサブ部分を含み、前記第一運動特性値データユニットサブ部分は、第一最大値、第一最小値、前記第一最大値と前記第一最小値との第一差を有し、
前記第二運動特性値データユニット部分は、前記代表信号に対応する第二運動特性値データユニットサブ部分を含み、前記第二運動特性値データユニットサブ部分は、第二最大値、第二最小値、前記第二最大値と前記第二最小値との第二差を有する前記工程と、
前記第一差と前記第二差のうちの最大値を代表値差として取得する工程であって、前記差分データユニットは、前記代表極値差と前記代表値差とを含み、
前記第一特定条件は、第一サブ条件及び第二サブ条件を含み、
前記第一サブ条件は、前記代表極値差が第一所定値範囲内にあり、
前記第二サブ条件は、前記代表値差が第二所定値範囲内にある前記工程と、を含むことを特徴とする請求項14に記載の運動認識方法。 - 前記運動認識方法は、
前記特定位置で発生する複数の身体運動を感知することにより、第一特性関数コードデータユニットを予め提供する工程であって、
前記第二運動部分は前記第一運動部分よりも後にあり、
前記第一運動特性値データユニットは、複数の特定運動特性値を含み、
前記第一特性関数コードデータユニット及び前記第一候補参照信号コードは、第一複数の認識値領域に関連し、
前記第一特性関数コードデータユニットは、前記第一複数の認識値領域のうちの一つを示すために使用され、
前記第一複数の認識値領域は、第一認識値領域、前記第一認識値領域に隣接する第二認識値領域及び前記第一認識値領域と前記第二認識値領域との間の第一信頼値領域を含み、
前記第一認識値領域及び前記第二認識値領域は、前記複数の運動タイプに含まれる第三運動タイプ及び第四運動タイプをそれぞれ示し、
前記複数の身体運動は、前記複数の運動タイプにそれぞれ属する複数の運動グループに分割され、
前記第一特性関数コードデータユニットは、運動タイプカット関数を表し、前記複数の特定運動特性値の間の関係に基づいて表現され、前記運動タイプカット関数は、前記第一複数の認識値領域のうちの一つを示すために用いられる前記工程と、
前記運動タイプ標識が前記複数の運動タイプから選択された運動タイプの一つではないことを判定するとき、前記第一特性関数コードデータユニットと前記第一運動特性値データユニットとに基づいて第一認識値を生成する第一演算を行い、前記第一認識値が前記第一及び第二認識値領域のうちのいずれかに属するか否かを判定する工程と、
前記第一認識値が前記第一及び第二認識値領域のうちのいずれかに属することを判定するとき、前記第一認識値が属する前記第一及び第二認識値領域における有効認識値領域を決定し、前記有効認識値領域が示す前記有効な運動タイプとして認識し、前記有効認識値領域に対応する前記運動タイプコードを取得する工程と、
前記運動タイプコードに基づいて、前記第一身体運動に関連する運動測定情報を生成する工程と、を含むことを特徴とする請求項15に記載の運動認識方法。 - 前記第一候補参照信号コード及び第二複数の認識値領域に関連する第二特性関数コードデータユニットを更に予め提供する工程であって、
前記第二特性関数コードデータユニットは、前記第二特性関数コードデータユニットと異なり、前記第二複数の認識値領域のうちの一つを示すために使用され、
前記第二複数の認識値領域は、第三認識値領域、前記第三認識値領域に隣接する第四認識値領域及び前記第三認識値領域と前記第四認識値領域との間の第二信頼値領域を含み、
前記第三認識値領域及び前記第四認識値領域は、前記複数の運動タイプに含まれる第五運動タイプ及び第六運動タイプをそれぞれ示し、
第二特定条件において、前記第三及び第四認識値領域のうちの一つが、前記第一及び第二認識値領域のうちの一つと少なくとも部分的に重なり合う前記工程と、
前記第一認識値が前記第一及び第二認識値領域のうちのいずれかに属しないことを判定するとき、前記第二特性関数コードデータユニットと前記第一運動特性値データユニットとに基づいて第二認識値を生成する第二演算を行い、前記第二認識値が前記第三及び第四認識値領域のうちのいずれかに属するか否かを判定し、前記第一運動タイプを認識する工程と、を更に含むことを特徴とする請求項16に記載の運動認識方法。 - 前記候補参照信号コードデータユニットは、少なくとも一つの第二候補参照信号を表す少なくとも一つの第二候補参照信号コードを更に含み、
前記第二候補参照信号コードは、前記運動パラメータ信号構造から導出された前記第二候補参照信号を表し、
前記第一候補参照信号及び前記少なくとも一つの第二候補参照信号は、候補参照信号の組み合わせを構成し、
前記運動認識方法は、
前記運動パラメータ信号構造及び前記少なくとも一つの第二候補参照信号コードに基づいて前記少なくとも一つの第二候補参照信号を決定する工程と、
前記少なくとも一つの第二候補参照信号に基づいて、前記運動パラメータ信号構造から前記少なくとも一つの第二候補参照信号に対応する少なくとも一つの第二運動特性値データユニットを取得する工程と、
前記第一運動特性値データユニットを処理するとき、前記少なくとも一つの第二運動特性値データユニットを処理して、前記候補参照信号の組み合わせが前記有効参照信号を含むか否かを判定する工程と、を更に含むことを特徴とする請求項14に記載の運動認識方法。
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