運動支援裝置以及運動支援方法
【專利說明】運動支援裝置以及運動支援方法
[0001]對應的日本申請是申請號為特愿2014-191814、申請日為2014.09.19的申請。
技術領域
[0002]本發明涉及一種掌握人體運動時的動作狀態(運動狀態)從而能夠在其判斷和改善中發揮作用的運動支援裝置以及運動支援方法。
【背景技術】
[0003]近年來，以健康志向的提高等為背景，平時進行跑步、勞動、騎自行車等運動來維持、加強健康狀態的人群正在增多。
[0004]通過平時的運動而以參加馬拉松長跑大會等運動會為目標的人也在增加。這樣的人群為了掌握自身的健康狀態、運動狀態，對于將各種生物體信息、運動信息以數值、數據來進行測定或記錄的意識和關心程度非常高。進而，以參加運動會等為目標的人群以在該比賽中獲取好成績為目標，因此對于高效且有效的訓練方法的意識和關心程度也非常高。
[0005]為了確切地掌握自身的健康狀態、運動狀態，基于在運動中測定的數值、數據來生成容易理解的特定的信息，并且以可視的方式進行提示是有效的。例如，為了定量地對跑步的狀況、姿勢進行評價，提示跑動速度、步幅(步寬)、步頻等信息是有效的。在此，作為測定跑步中、馬拉松長跑中的跑動速度、步幅的方法，熟知例如利用基于GPS (全球定位系統；Global Posit1ning System)的定位數據、接收信號的方法。例如在日本特開平10-325735號公報中記載了下述方法:基于距離和步數來運算平均每一步的步幅，其中，距離是基于根據由安裝于人體的GPS接收裝置接收到的載波的多普勒頻率來測定出的人體的速度而算出的，步數是基于由加速度傳感器檢測出的振動位移、揮臂周期來運算出的，然后，基于定期接收GPS電波而被更新的步幅和被累計的步數來算出移動距離、移動速度。
[0006]在上述的文獻中公開了基于通過GPS獲得的定位數據來算出人體的移動速度、移動距離、步幅等的方法。在這樣的方法中，為了確保定位數據的準確性和精度，需要接收來自許多很多GPS衛星的電波。但是，在大廈之間或室內等無法充分捕捉或難以捕捉GPS衛星的場所，無法算出準確的移動速度、移動距離、步幅等。因此，此時無法確切地掌握運動狀態，從而無法適當地對此后的運動狀態的改善等進行支援。
【發明內容】
[0007]本發明具有的優點是，可提供一種基于從安裝于人體的運動傳感器輸出的與人體的動作狀態有關的數據來確切地掌握人體的運動狀態，從而能夠在運動狀態的改善等的支援中發揮作用的運動支援裝置以及運動支援方法。
[0008]本發明的一形態所涉及的運動支援裝置，其中，具備:傳感器部，其具有安裝于使用者的身體的運動傳感器，在所述使用者進行使腳活動來移動的運動時，從所述運動傳感器輸出與所述使用者的身體的動作狀態有關的數據；和控制部，其基于所述數據來算出與所述使用者的運動狀態有關的運動信息，所述控制部，針對所述使用者通過所述運動而分別以多個彼此不同的移動速度在預先設定的區間內進行了移動時從所述運動傳感器輸出的第1數據，算出預先設定的多個運動指標，將所述多個運動指標之中的相對于所述移動速度的相關相對強的運動指標選擇為特定的運動指標，算出通過基于以所述移動速度為變量的一次函數的近似式來表示所述特定的運動指標時的系數，在所述使用者通過所述運動而在與所述區間不同的路徑上移動時，基于所述特定的運動指標以及所述系數來算出所述運動信息。
[0009]在上述運動支援裝置，優選，所述控制部，將所述使用者在所述區間內使所述移動速度彼此不同地至少在所述區間內移動3次時從所述運動傳感器輸出的所述數據，作為所述第1數據來獲取，分別針對彼此不同的所述移動速度來算出所述多個運動指標。
[0010]在上述運動支援裝置，優選，所述控制部，在所述使用者進行所述運動時，基于所述特定的運動指標以及所述系數，算出所述使用者通過所述運動而在與所述區間不同的路徑上移動時的所述使用者的步幅的估計值，作為所述運動指標。
[0011]在上述運動支援裝置，優選，所述控制部，基于在所述使用者通過所述運動而在給定的移動路徑上移動時從所述運動傳感器輸出的第2數據、所述特定的運動指標和所述系數，估計所述使用者在所述移動動作中的臨時步幅，基于所述第2數據，獲取所述使用者在所述移動路徑中的能夠確定所述使用者的位置的彼此不同的兩個特定地點之間的移動所需的移動時間，基于所述移動時間和所述臨時步幅，算出被估計為所述使用者在所述移動時間內進行了移動的臨時移動距離，將修正所述臨時移動距離的修正系數，設定為使修正后的所述臨時移動距離與所述移動路徑中的所述兩個特定地點之間的距離一致的值，基于所述修正系數來算出所述步幅的估計值。
[0012]在上述運動支援裝置，優選，所述兩個特定地點是所述移動路徑發生彎曲之處，所述第2數據包含表示所述使用者的繞鉛直軸的角速度的角速度數據，所述控制部，基于根據所述角速度數據而檢測出的所述使用者的繞鉛直軸的所述角速度的變化，探測判斷出所述使用者處于所述移動路徑的所述兩個特定地點的兩個時刻，基于所述兩個時刻來獲取所述移動時間。
[0013]在上述運動支援裝置，優選，所述控制部，基于在所述使用者通過所述運動而在給定的移動路徑上移動時從所述運動傳感器輸出的第2數據、所述特定的運動指標和所述系數，估計所述使用者在所述移動動作中的臨時步幅，在所述使用者進行所述運動時，基于所述臨時步幅和所述第2數據，依次創建在所述移動路徑上移動中的所述使用者的移動軌跡，作為臨時移動軌跡，在基于所述第2數據而判定為所述使用者到達了所述移動路徑中的能夠確定所述使用者的位置的特定地點時，將對所述臨時移動軌跡進行修正的修正系數，設定為修正成使修正后的所述臨時移動軌跡與所述特定地點一致的值，在所述使用者進行所述運動時，算出根據所述修正系數對所述臨時步幅進行了修正后的修正步幅，作為所述步幅的估計值。
[0014]在上述運動支援裝置，優選，所述特定地點是所述移動路徑發生彎曲之處，所述第2數據包含表示所述使用者的繞鉛直軸的角速度的角速度數據，所述控制部，基于根據所述角速度數據而檢測出的所述使用者的繞鉛直軸的所述角速度的變化，判定所述使用者是否到達了所述移動路徑的所述特定地點。
[0015]在上述運動支援裝置，優選，所述第2數據包含表示所述使用者的繞鉛直軸的角速度的角速度數據，所述控制部，基于所述角速度數據中的所述使用者的繞鉛直軸的所述角速度的積分值，獲取用于求取所述運動中的所述使用者的行進方向的臨時行進方向，基于所述臨時步幅和所述臨時行進方向來創建所述臨時移動軌跡。
[0016]在上述運動支援裝置，優選，所述運動支援裝置還具備:運動信息提供部，其將所述運動信息與所述路徑的信息建立關聯后提供給所述使用者。
[0017]在上述運動支援裝置，優選，所述運動傳感器對加速度以及角速度進行檢測，所述數據包含與從所述運動傳感器檢測出的所述加速度以及所述角速度對應的加速度數據以及角速度數據。
[0018]在上述運動支援裝置，優選，所述多個運動指標包含利用所述加速度數據以及所述角速度數據的至少任一方而算出的下述任一個值:(i)所述運動中的所述使用者的身體的上下動在所述運動中的1周期內的最大值，(?)所述運動中的所述加速度的平方在所述運動中的1周期內的平均值，(iii)所述運動中的所述加速度的行進方向分量的平方在所述運動中的1周期內的平均值，(iv)所述運動中的所述使用者的腳的觸地時間的值，(v)所述運動中的所述使用者的身體的繞鉛直軸的偏離角在所述運動中的1周期內的最大值，以及(vi)所述運動中的所述使用者的繞橫向貫穿身體的軸的偏離角在所述運動中的1周期內的最大值。
[0019]本發明的另一形態所涉及的運動支援方法，其中，包括:在使用者進行使腳活動來移動的運動的同時分別以多個彼此不同的移動速度在預先設定的區間內進行了移動時，針對從安裝于所述使用者的身體的運動傳感器輸出的第1數據，算出預先設定的多個運動指標的步驟；將所述多個運動指標之中的相對于所述移動速度的相關相對強的運動指標選擇為特定的運動指標的步驟；算出通過基于以所述移動速度為變量的一次函數的近似式來表示所述特定的運動指標時的系數的步驟；和在所述使用者通過所述運動而在與所述區間不同的路徑上移動時，基于所述特定的運動指標以及所述系數來算出與所述使用者的運動狀態有關的運動信息的步驟。
[0020]在上述運動支援方法，優選，算出所述運動信息的步驟包括:在所述使用者進行所述運動時，基于所述特定的運動指標以及所述系數，算出所述使用者通過所述運動而在與所述區間不同的路徑上移動時的所述使用者的步幅的估計值，作為所述運動指標的步驟。
[0021]在上述運動支援方法，優選，包括:基于在所述使用者通過所述運動而在給定的移動路徑上移動時由所述運動傳感器輸出的第2數據、所述特定的運動指標和所述系數，估計所述使用者在所述移動動作中的臨時步幅的步驟；基于所述第2數據，獲取所述使用者在所述移動路徑中的能夠確定所述使用者的位置的彼此不同的兩個特定地點之間的移動所需的移動時間的步驟；基于所述移動時間和所述臨時步幅，算出被估計為所述使用者在所述移動時間內進行了移動的臨時移動距離的步驟；將修正所述臨時移動距離的修正系數，設定為使修正后的所述臨時移動距離與所述移動路徑中的所述兩個特定地點之間的距離一致的值的步驟；和基于所述修正系數來算出所述步幅的估計值的步驟。
[0022]在上述運動支援方法，優選，包括:基于在所述使用者通過所述運動而在給定的移動路徑上移動時由所述運動傳感器輸出的第2數據、所述特定的運動指標和所述系數，估計所述使用者在所述移動動作中的臨時步幅的步驟；在所述使用者進行所述運動時，基于所述臨時步幅和所述第2數據，依次創建在所述移動路徑上移動中的所述使用者的移動軌跡，作為臨時移動軌跡的步驟；在基于所述第2數據而判定為所述使用者到達了所述移動路徑中的能夠確定所述使用者的位置的特定地點時，將對所述臨時移動軌跡進行修正的修正系數，設定為修正成使修正后的所述臨時移動軌跡與所述特定地點一致的值的步驟；和在所述使用者進行所述運動時，算出根據所述修正系數對所述臨時步幅進行了修正后的修正步幅，作為所述步幅的估計值的步驟。
【附圖說明】
[0023]圖1是表示本發明所涉及的運動支援裝置的一實施方式的簡要構成圖。
[0024]圖2(a)、(b)、(c)是表示一實施方式所涉及的運動支援裝置中應用的各構成的簡要框圖。
[0025]圖3是表示一實施方式所涉及的運動支援裝置的控制方法(運動支援方法)的一例的流程圖。
[0026]圖4是表示在一實施方式所涉及的運動支援方法中的個人特性評價模式下執行的控制處理的一例的流程圖。
[0027]圖5是表示一實施方式所涉及的個人特性評價模式中的說明信息的一例的圖。
[0028]圖6是表示在一實施方式所涉及的個人特性評價模式下進行了測定的一例(奔跑者A的移動速度與各運動指標之間的相關關系)的圖表。
[0029]圖7是表示在一實施方式所涉及的個人特性評價模式下進行了測定的一例(奔跑者B的移動速度與各運動指標之間的相關關系)的圖表。
[0030]圖8是表示在一實施方式所涉及的個人特性評價模式下進行了測定的一例(奔跑者C的移動速度與各運動指標之間的相關關系)的圖表。
[0031]圖9(a)、(b)是表示在一實施方式所涉及的運動支援方法中的訓練模式下執行的控制處理的一例的流程圖。
[0032]圖10(a)、(b)是用于說明一實施方式所涉及的臨時移動軌跡創建處理的概念圖。
[0033]圖11 (a)、(b)是用于說明一實施方式所涉及的路線匹配處理的概念圖。
[0034]圖12是表示在一實施方式所涉及的運動支援方法中的競賽模式下執行的控制處理的一例的流程圖。
[0035]圖13是表不在一實施方式所涉及的競賽模式下的競賽路線的一例的圖。
[0036]圖14是表示一實施方式所涉及的運動支援裝置的變形例的簡要構成圖。
【具體實施方式】
[0037]對于本發明所涉及的運動支援裝置以及運動支援方法、運動支援程序，以下示出附圖來詳細進行說明。
[0038]此外，在