CN105688396B - 运动信息显示系统和运动信息显示方法 - Google Patents

Abstract

一种运动信息显示系统具有佩戴在人体的一条腿的脚踝上并将与腿的动作状态相关联的数据输出的传感器部、以及处理数据的控制部。控制部，将所述人体进行校准动作时由所述传感器部输出的所述数据作为校准数据来取得，所述校准动作是用于取得表示所述传感器部的佩戴方向、所述一条腿上的所述传感器部的佩戴位置、用所述一条腿单腿站立时的所述一条腿的姿势中的至少一种的参数的动作，基于人体进行移动腿的运动时由传感器部暑促的数据和参数，生成模拟再现运动中的腿的动作状态的再现图像，将至少包含再现图像的图像作为运动信息显示在显示部上。

Description

运动信息显示系统和运动信息显示方法

对应日本申请：

申请号：日本专利申请2014-251931，申请日：2014年12月12日

技术领域

本发明涉及一种用户能够简单且准确地掌握运动状态的运动信息显示系统以及运动信息显示方法。

背景技术

近年来，由于要求健康的愿望高涨，经常进行慢跑或走路或骑行等的运动来维持或促进健康状态的人增加。以参见各种活动或竞技比赛为目标来进行更正式训练的人也增加。

这样的人们非常关心根据数值或数据来测定或记录自身的健康状态或运动状态这样的事情。

为了应对这种要求，近年来，进行着利用能够计测加速度和角速度的运动传感器，进行掌握身体的运动的产品和技术的研究。例如，日本特开2012-000343号公报中，公开了一种步行解析系统，以夹着步行者的股关节和膝关节、足关节的方式安装测定传感器，测定步行时的加速度和角速度，由此掌握各关节的关节角度和其他的步行信息，进行步行状态的评价。

在上述文献等中记载的技术中，掌握运动时的下肢的动作，为了再现其动作状态，在腰、大腿、小腿上分别安装运动传感器，测定由各自的动作产生的加速度和角速度等。因此，需要在身体上佩戴多个运动传感器，其处理非常繁琐，而且系统的构筑成本也变高。因此，一般的人不能简单应用。

发明内容

本发明的优点在于提供一种运动信息显示系统以及运动信息显示方法，通过仅在用户的一个脚踝佩戴传感器部的简单的结构，就能准确掌握运动状态，能够正确地再现用户的运动状态。

本发明提供一种运动信息显示系统，具有：传感器部，佩戴在人体的一条腿的脚踝上，输出与所述一条腿的动作状态相关联的数据；显示部；以及控制部，处理所述数据；所述控制部为，将所述人体进行校准动作时由所述传感器部输出的所述数据作为校准数据来取得，所述校准动作是用于取得表示所述传感器部的佩戴方向、所述一条腿上的所述传感器部的佩戴位置、用所述一条腿单腿站立时的所述一条腿的姿势中的至少一种的参数的动作，基于所述校准数据取得所述参数，将所述人体进行至少移动所述一条腿的运动时的所述数据作为运动数据来取得，基于所述运动数据和所述参数，生成模拟地再现所述运动中的所述腿的动作状态的再现图像，使至少包含所述再现图像的图像作为运动信息显示在所述显示部上。

本发明还提供一种运动信息显示方法，包括以下步骤：从佩戴于人体的一条腿的脚踝上的传感器部，将所述人体进行校准动作时由所述传感器部输出的数据作为校准数据来取得，所述校准动作是用于取得表示所述传感器部的佩戴方向、所述传感器部的佩戴位置、所述一条腿以该一条腿单腿站立时的姿势中的至少一种的参数的动作；基于所述校准数据取得所述参数；将所述人体进行至少移动所述一条腿的运动时的所述数据作为运动数据来取得；基于所述运动数据和所述参数，生成模拟地再现所述运动中的所述腿的动作状态的再现图像；以及使至少包含所述再现图像的图像作为运动信息显示在显示部上。

附图说明

图1A、图1B、图1C是表示本发明的运动信息显示系统的一实施方式的概略结构图。

图2A、图2B是表示适用于一实施方式的运动信息显示系统的传感器设备以及信息处理设备的一结构例的概略框图。

图3是表示适用于一实施方式的运动信息显示系统的传感器设备的控制方法(运动信息测定动作)的一例的流程图。

图4是表示适用于一实施方式的运动信息显示系统的信息处理设备的控制方法(运动信息再现动作)的一例的流程图。

图5是表示适用于一实施方式的运动信息显示系统的校准处理的一例的流程图。

图6是表示在适用于一实施方式的校准处理中执行的、传感器设备的佩戴方向的校正矩阵的推定处理的一例的流程图。

图7是表示在适用于一实施方式的校准处理中执行的、下肢的基准姿势的设定处理的一例的流程图。

图8是表示在适用于一实施方式的校准处理中执行的、下肢的长度的推定处理的一例的流程图。

图9是表示在适用于一实施方式的下肢的长度的推定处理中执行的、下肢的长度的取得方法(下肢长的取得处理)的一例的流程图。

图10A、图10B、图10C是表示在适用于一实施方式的佩戴方向的校正矩阵的推定处理中执行的、在伸缩动作时取得的角速度传感器的输出信号的一例的信号波形图。

图11A、图11B、图11C是表示在适用于一实施方式的下肢的长度的推定处理中执行的、伸缩动作的一例的概略图。

图12是表示在适用于一实施方式的运动信息显示系统中的下肢动作再现处理的一例的流程图。

图13是表示在适用于一实施方式的下肢动作再现处理中执行的、传感器设备的姿势推定处理的一例的流程图。

图14是表示在适用于一实施方式的下肢动作再现处理中执行的、传感器设备的位置推定处理的一例的流程图。

图15是表示在适用于一实施方式的下肢动作再现处理中执行的、下肢动作的推定处理的一例的流程图。

图16A、图16B、图16C、图16D、图16E是用于说明在适用于一实施方式的下肢动作再现处理中切取跑步动作的一周期量的处理的信号波形图。

图17A、图17B是表示在适用于一实施方式的下肢动作再现处理中切取跑步动作的一周期量时的用户的姿势的概略图。

图18是表示在适用于一实施方式的下肢动作再现处理中一周期量的跑步动作的基准姿势的位置的概略图。

图19是表示在适用于一实施方式的下肢动作再现处理中参照的小腿的长度与大腿的腿根的动作的对应关系的表格的一例的概略图。

图20是表示在适用于一实施方式的下肢动作再现处理中推定出的一周期量的两侧的下肢的动作的火柴人模型。

图21是表示在适用于一实施方式的运动信息显示系统中的信息处理设备上显示的运动信息的一例的概略图。

图22A、图22B、图22C是表示一实施方式的运动信息显示系统的变形例的概略结构图。

具体实施方式

针对本发明的运动信息显示系统以及运动信息显示方法的实施方式，示出如下附图来进行详细说明。

另外，在以下的说明中，对用户进行跑步等运动的情况进行说明。

<运动信息显示系统>

图1A、图1B、图1C是表示本发明的运动信息显示系统的一实施方式的概略结构图，图1A是表示适用于运动信息显示系统的传感器设备向人体的佩戴例的概略图，图1B是表示运动信息显示系统的全体结构的概略图，图1C是表示传感器设备的坐标系(传感器坐标系)的概略图。

图2A、图2B是表示适用于本实施方式的运动信息显示系统的传感器设备以及信息处理设备的一结构例的概略框图。

本实施方式的运动信息显示系统例如如图1A、图1B所示，具有：由作为被测定者的用户US佩戴在身体上的传感器设备100、和基于从传感器设备100取得的传感器数据等模拟地再现运动状态并可视地提供给用户的信息处理设备200。

(传感器设备100)

如图1A所示，传感器设备100佩戴在用户US的一条腿的脚踝或者脚踝的附近。

传感器设备100例如如图1B所示，大体具有如下的外观形状，该外观形状具有具备对用户US的运动状态进行检测的各种传感器的设备本体101、和用于通过卷绕在用户US的一条腿的脚踝上从而将设备本体101佩戴在脚踝上的带部102。

另外，在图1A、图1B中，作为传感器设备100的结构，对通过在用户US的一条腿的脚踝上卷绕带部102而佩戴设备本体101的情况进行说明。但是，本发明不限于此。即，传感器设备100如果是在用户US的身体的规定部位(这里是脚踝附近)不产生偏移地佩戴的结构，则也可以是具有其他结构的传感器设备。

例如，也可以不具有上述带部102，而是贴附在用户US身穿的鞋子、服装(衣服、袜子等)等上，或者组装在它们内部，或者通过夹子等夹入而进行佩戴的结构。

传感器设备100具体来说例如图2A所示，大致具有传感器部110、输入操作部120、通知部130、控制部(校准处理部)140、存储部150、通信接口部(以下，记述为“通信I/F部”)160和电源供给部170。

传感器部110具有用于检测人体的动作的运动传感器，如图2A所示，至少具有加速度传感器112和角速度传感器(陀螺仪传感器)114。

加速度传感器112计测用户US的运动中的动作速度的变化的比例(并进动作的加速度)，并作为相互正交的3轴方向的加速度数据(加速度信号)而输出。

角速度传感器114计测用户US的运动中的动作方向的变化(旋转角速度)，并作为相互正交的3轴方向的角速度数据(角速度信号)而输出。

加速度传感器112以及角速度传感器114按照所设定的每个采样间隔进行计测。该采样间隔例如设定未5msec或者其附近。

在用户US进行至少移动佩戴着传感器设备100的一条腿的运动时由传感器部110计测并输出的传感器数据(加速度数据，角速度数据)，被保存在后述的存储部150的规定的存储区域中。

这里，加速度传感器112以及角速度传感器114具有的传感器坐标SNC是相对坐标，例如如图1C所示，以传感器设备100的佩戴位置为基准，分别设定膝方向(图面上方向)为+Z轴方向，直立时的行进方向(图面左方向)为+X轴方向，直立时的左手方向(图面近前方向)为+Y轴方向。

另一方面，作为绝对坐标的世界坐标WDC如图1A所示，分别设定行进时的行进方向(图面左方向)为+Z轴方向，行进时的左手方向(图面近前方向)为+X轴方向，相对于地面的铅直方向(图面上方向)为+Y轴方向。这里，世界坐标WDC的-Y轴方向对应于重力方向(重力加速度的方向)。

输入操作部120例如如图1B所示，具有设置在设备本体101的侧面和正面等的操作按钮(按压按钮)122、124或滑动按钮、触摸按钮等开关。

输入操作部120例如用于启动传感器设备100的电源操作、用于设定传感器设备100的动作模式的操作。

通知部130省略了图示，具有设置在设备本体101上的蜂鸣器和扬声器等音响部、振动马达和振子等振动部、LED等发光元件等的发光部等。

通知部130将与至少后述的规定的参数的校准处理中的步骤相关的信息、与传感器设备100的动作异常相关的信息等通过视觉、听觉或触觉等提供或通知给用户。

另外，通知部130例如可以是具有上述音响部、振动部、发光部等中的至少一个或者几个组合的结构。

控制部140是具有计时功能的CPU(中央运算处理装置)和MPU(微处理器)等的运算处理装置，基于动作时钟，执行规定的控制程序或者算法程序。

由此，控制部140控制规定的参数的校准处理和传感器设备100中的感测动作、通知部130中的通知动作、通信I/F部160中的传感器数据等的发送动作等各种动作。

这里，本实施方式中，控制部140通过用户US使用输入操作部120来进行规定的输入操作，从而设定规定的动作模式，并执行与该动作模式对应的动作。另外，在后面对各动作模式中的动作进行说明。

存储部150将从上述传感器部110取得的传感器数据等与时间数据建立关联地保存到规定的存储区域中。

存储部150保存在控制部140中执行规定的程序，而在规定的参数的校准处理、传感器部110中的感测动作、通信I/F部160中的传感器数据的发送动作等时使用或者生成的各种数据和信息等。

存储部150还保存在控制部140中执行的控制程序和算法程序。

另外，在控制部140中执行的程序也可以是预先装入控制部140中的程序。

存储部150的一部分或者全部也可以是例如具有作为存储卡等的可移除存储介质的形态，并构成为相对于传感器设备100能够拆装的结构的部件。

通信I/F部160作为将从传感器部110取得的传感器数据(加速度数据、角速度数据)、由后述的校准处理生成的各种数据和信息等相对于信息处理设备200收发时的接口起作用。

这里，作为经由通信I/F部160在传感器设备100与信息处理设备200之间收发传感器数据等的方式，能够适用例如各种无线通信方式或有线通信方式。

这里，在上述通信I/F部160中，在通过无线通信方式收发传感器数据等的情况下，能够较好地应用例如作为数字设备用的近距离无线通信规则的蓝牙(Bluetooth(注册商标))、作为低耗电型的通信规则制定的蓝牙低能量(Bluetooth(注册商标)lowenergy(LE))、NFC(Nearfieldcommunication)、或者与它们同等的通信方式。

电源供给部170向传感器设备100的各结构供给驱动用电力。电源供给部170适用例如市售的纽扣电池等一次电池、锂离子电池等二次电池。

电源供给部170也可以除了上述的一次电池和二次电池之外，将通过振动、光、热、电磁波等的能量发电的基于环境发电(能量收获)的技术的电源等单独或者与其他电源并用地适用。

(信息处理设备200)

信息处理设备200在结束了用户US的运动之后，基于从传感器设备100发送的传感器数据等，模拟地再现人体的运动状态(尤其是下肢的动作状态)，并以规定的显示形式向用户US提供。

这里，信息处理设备200至少具有显示部，而且，具有能够执行用于将后述的下肢的动作状态模拟再现的规定的程序(运动信息显示程序)的功能。信息处理设备200如图1B所示，可以是笔记本式或台式的个人电脑，也可以是智能电话(高功能便携电话)或平板终端那样的便携信息终端。

在信息处理设备200是利用网络上的服务器电脑(所谓的云系统)执行用于再现下肢的动作状态的运动信息显示程序的设备的情况下，信息处理设备200可以是具有向该网络的连接功能，而且，具有网络信息的阅览用软件的通信终端。

信息处理设备200具体来说，例如如图2B所示，大致具有显示部210、输入操作部220、控制部(动作再现处理部)240、存储部250、通信I/F部260和电源供给部270。

显示部210例如具有液晶方式或发光元件方式的显示面板，至少将与利用了输入操作部220的输入操作关联的信息、基于传感器数据等模拟再现的运动状态(下肢的动作状态)以规定的形态进行显示。

输入操作部220是附设于信息处理设备200的键盘、鼠标、触摸板、触摸面板等的输入手段。输入操作部220通过选择显示在显示部210上的任意的图标或菜单，或者指示画面显示中的任意的位置，由此在执行该图标或菜单、与该位置对应的功能时使用。

控制部240是CPU和MPU等的运算处理装置，通过执行规定的控制程序和算法程序，控制对用户US的运动中的下肢的动作状态进行再现的处理、显示部210中的显示动作、通信I/F部260中的传感器数据等的接收动作等各种动作。

存储部250将经由通信I/F部260从传感器设备100发送的传感器数据等保存到规定的存储区域中。存储部250保存在控制部240中执行规定的程序而进行再现用户US的运动中的下肢的动作状态的处理、显示部210中的显示动作、通信I/F部260中的传感器数据等的接收动作等时使用或生成的各种数据和信息等。

存储部250还保存在控制部240中执行的控制程序和算法程序。

另外，控制部140中执行的程序也可以被预先装入控制部140中。

存储部250的一部分或者全部也可以是例如具有作为存储卡等可移除存储介质的形态，是相对于信息处理设备200可拆装的部件。

通信I/F部260作为对由传感器设备100取得的传感器数据、通过校准处理生成的各种数据和信息等进行收发时的接口起作用。这里，作为经由通信I/F部260而在信息处理设备200与传感器设备100之间收发传感器数据等的方法，如上所述能够适用各种无线通信方式或有线通信方式。

电源供给部270向信息处理设备200的各结构供给驱动用电力。在智能电话、平板终端、笔记本式的个人电脑等的便携型的电子设备中，电源供给部270适用锂离子电池等的二次电池或商用交流电源。在信息处理设备200是台式的个人电脑的情况下，电源供给部270适用商用交流电源。

<运动信息显示方法>

接着，参照附图对本实施方式的运动信息显示系统中的控制方法(运动信息显示方法)进行说明。

图3是表示本实施方式的运动信息显示系统适用的传感器设备中的控制方法(运动信息测定动作)的一例的流程图。

图4是表示本实施方式的运动信息显示系统适用的信息处理设备中的控制方法(运动信息再现动作)的一例的流程图。

本实施方式的运动信息显示系统中，大体上执行图3的流程图所示的传感器设备100中的运动信息测定动作和图4的流程图所示的信息处理设备200中的运动信息再现动作。

这里，以下所示的各动作中的一系列的控制方法是在传感器设备100以及信息处理设备200中通过执行规定的程序来执行。

传感器设备100中的运动信息测定动作如图3所示，首先，用户US将传感器设备100佩戴在身体上，使传感器设备100启动(步骤S102)。

具体来说，用户US例如将传感器设备100的带部102卷绕在左侧的脚踝上，将设备本体101佩戴在规定的位置上。

然后，用户US通过对设备本体101的电源开关(输入操作部120)进行开启操作，从电源供给部170向传感器设备100的各结构供给驱动用电力，传感器设备100启动。

另外，传感器设备100通过向电源供给部170安装电池电源(一次电池或者充电后的二次电池)，从电源供给部170向各结构供给驱动用电力，也可以将传感器设备100设定为常时启动的状态。

该情况下，也可以在从电源供给部170供给驱动用电力开始，在规定的时间内持续不进行感测动作或输入操作等的状态的情况下，将传感器设备100转移为睡眠状态等来降低耗电。

接着，通过用户US操作设置在设备本体101上的输入操作部120的操作按钮122、124(步骤S104)，将传感器设备100设定为规定的动作状态(动作模式)。

接着，控制部140判别由用户US进行的输入操作部120的操作状态(步骤S106)，并设定对应于该操作状态的动作模式。

具体来说，控制部140例如在判别为由用户US按下了输入操作部120的操作按钮122(输入操作A)的情况下(步骤S108)，使传感器设备100转移为校准模式，执行规定的参数的校准处理(步骤S110)。

控制部140将由校准处理生成的各种数据和信息保存到存储部150的规定的存储区域中。另外，后面详述校准处理。

例如，在判别为由用户US按下了操作按钮124(输入操作B)的情况下(步骤S112)，控制部140使传感器设备100转移为测定模式。

然后，使传感器部110中的感测动作开始，取得用户US的运动(试赛)中的传感器数据(加速度数据、角速度数据)，将取得的传感器数据与时间数据建立关联地保存到存储部150的规定的存储区域中(步骤S114)。

另外，在测定模式中，当用户US再次按下了操作按钮124时，控制部140结束该测定模式。

控制部140，例如，在判别为用户US将操作按钮122按压了例如5秒以上(输入操作C)的情况下(步骤S116)，使传感器设备100转移为通信模式。

然后，将保存在存储部150中的运动中的传感器数据、由校准处理生成的各种数据、信息通过规定的通信方式发送给信息处理设备200(步骤S118)。

另外，该通信模式通常在用户US的运动的结束后设定，将保存在存储部150中的传感器数据等向信息处理设备200发送。因此，传感器设备100在成为该通信模式时，也可以不佩戴在用户US的身体(脚踝)上。

例如在判别为用户US同时对操作按钮122、124进行了长按操作(输入操作D)的情况下(步骤S120)，控制部140使传感器设备100转移为睡眠模式，使传感器设备100以低耗电状态进行动作(步骤S122)。

然后，在上述各动作模式中的校准模式的校准处理(步骤S110)、测定模式的传感器数据取得动作(步骤S114)、以及通信模式的传感器数据等的发送动作(步骤S118)结束之后，如图3的流程图所示，控制部140返回步骤S104，等待用户US的下一次输入操作(待机)。

这时，也可以是在结束了上述的各处理动作(校准处理、传感器数据取得动作以及传感器数据等的发送动作)之后，控制部140使传感器设备100转移为睡眠模式，使传感器设备100成为以低耗电状态进行动作的状态，等待用户US的下一次输入操作。

在上述各动作模式中的睡眠模式的低耗电动作(步骤S122)持续了规定的时间的情况下，控制部140将传感器设备100的运动信息测定动作结束。

这时，控制部140使传感器设备100向睡眠状态转移之后，返回到步骤S104，等待用户US的下一次输入操作。

另外，图3所示的流程图中省略了图示，控制部140在执行上述传感器设备100中的一系列的处理动作时，始终监视使处理动作中断或结束的输入操作和动作状态的变化，在检测出该输入操作和状态变化的情况下，使处理动作强制结束。

具体来说，控制部140在检测出由用户US进行的电源开关的关闭操作、电源供给部170中的电池残量的降低、处理动作执行中的功能和应用的异常等时，使一系列的处理动作强制中断并结束。

信息处理设备200中的运动信息再现动作如图4所示，首先，通过用户US对信息处理设备200的电源开关(输入操作部220)进行开启操作，从电源供给部270向信息处理设备200的各结构供给驱动用电力，信息处理设备200启动(步骤S202)。

接着，通过用户US操作传感器设备100的输入操作部120，控制部240将从设定为通信模式的传感器设备100通过规定的通信方式发送的传感器数据等经由通信I/F部260进行接收(步骤S204)。

这里，从传感器设备100发送的在运动中取得的传感器数据、由校准处理生成的各种数据和信息分别保存到存储部250的规定的存储区域中。

接着，控制部240基于从传感器设备100发送的传感器数据(加速度数据、角速度数据)以及由校准处理生成的各种数据和信息，执行用于模拟地再现用户US的运动中的下肢的动作状态的下肢动作再现处理(步骤S206)。

另外，后面对模拟地再现用户US的下肢的动作状态的处理进行说明。

接着，控制部240使本次再现的用户US的下肢的动作状态、与存储部250中预先保存的用户US的过去的运动时的下肢的动作状态或者具有任意水平或理想姿态的运动员的下肢的动作状态，以能够比较的形态显示在显示部210上(步骤S208)。

接着，用户US通过观察显示在显示部210上的比较影像，准确地掌握运动时的动作状态，使其能够反映到之后的训练等中。

(校准处理)

接着，参照附图对在上述运动信息显示系统的控制方法(运动信息测定动作)中执行的校准处理进行详细说明。

图5是表示本实施方式的运动信息显示系统适用的校准处理的一例的流程图。

图6是表示本实施方式适用的校准处理中执行的传感器设备的佩戴方向的校正矩阵的推定处理的一例的流程图。

图7是表示本实施方式适用的校准处理中执行的下肢的基准姿势的设定处理的一例的流程图。

图8是表示本实施方式适用的校准处理中执行的下肢的长度的推定处理的一例的流程图。

图9是表示本实施方式适用的下肢的长度的推定处理中执行的下肢的长度的取得方法(下肢长的取得处理)的一例的流程图。

图10A、图10B、图10C是表示本实施方式适用的佩戴方向的校正矩阵的推定处理中执行的伸缩动作时取得的角速度传感器的输出信号的一例的信号波形图。

图11A、图11B、图11C是表示本实施方式适用的下肢的长度的推定处理中执行的伸缩动作的一例的概略图。

在本实施方式的运动信息显示系统适用的校准处理中，大体上如图5的流程图所示，执行传感器设备100的与佩戴方向的校正相关的处理(佩戴方向的校正矩阵的推定处理；步骤S302)、与下肢的基准姿势相关的处理(下肢的基准姿势的设定处理；步骤S304)和与下肢的长度相关的处理(下肢的长度的推定处理；步骤S306)。

这里，以下所示的一系列的处理动作通过在传感器设备100中执行规定的程序来实现。

本实施方式的传感器设备100的佩戴方向的校正矩阵的推定处理中，如图6所示，首先，控制部140在开始了传感器部110的加速度传感器112以及角速度传感器114中的感测动作的状态下，例如在待机1秒钟之后(步骤S322)，从通知部130例如产生0.5秒左右的长度的第1蜂鸣音(步骤S324)。

接着，控制部140例如在1秒后，使从通知部130产生例如1秒左右的长度的第2蜂鸣音(步骤S328)。

这里，用户US在从通知部130产生了第1蜂鸣音时起到产生第2蜂鸣音为止的期间(例如1秒钟)，保持直立而不移动的状态(步骤S326)。

接着，用户US在第2蜂鸣音之后，进行如下动作，即，在从直立状态起以并拢双膝的状态(密接的状态)进行伸缩动作之后，再次返回到直立状态的动作(步骤S330)。

控制部140基于这样的由用户US进行的一系列的动作，执行传感器设备100向脚踝的佩戴方向相对于正确的佩戴方向所产生的偏差的校正处理。

这里，本实施方式中，将用户US的脚踝上佩戴的传感器设备100的传感器坐标SNC(参照图1C)的X轴与用户US直立行走时的行进方向、即世界坐标WDC(参照图1A)的Z轴相等的状态，设为传感器设备100的正确的佩戴方向。

基于此，控制部140求取矩阵(佩戴方向的校正矩阵)Rc，该矩阵Rc是在实际的传感器设备100的佩戴方向从上述正确的佩戴方向偏移时，用于将从传感器部110输出的传感器数据变换为传感器设备100被佩戴在正确的佩戴方向时的传感器数据的矩阵。

这里，在传感器设备100的佩戴方向从正确的佩戴方向偏移的状态下，在上述的步骤S330中用户US进行了伸缩动作时从角速度传感器114输出的信号波形例如如图10A、图10B、图10C所示。

图10A表示X轴的角速度信号的时间变化，图10B表示Y轴的角速度信号的时间变化，图10C表示Z轴的角速度信号的时间变化。

在图10A、图10B中，在X轴以及Y轴的各角速度信号波形中观测到的特征性的波形变化Wx、Wy之中，Wx是由于传感器设备100不处在脚踝的正确佩戴方向上，实际的佩戴方向从正确的佩戴方向向Z轴的旋转方向偏移而产生的波形变化。

另外，在传感器设备100相对于脚踝佩戴在正确的方向上时，从角速度传感器114输出的X轴的角速度的信号是大致一定(平坦)的状态，仅在Y轴的角速度上观测到特征性的波形变化Wy。

因此，本实施方式中，如图10A、图10B、图10C所示，利用用户US的伸缩动作时观测到的特征性的波形变化Wx的半周期区间Ic，求出传感器设备100的佩戴方向的校正矩阵Rc。

控制部140首先推定伸缩动作中的旋转轴(步骤S332)。

这里，将从角速度传感器114输出的信号波形中观测到的特征性波形变化Wx的半周期区间Ic的平均值正规化，设为aveGyr1。

这里，在将aveGyr1视为矢量时，aveGyr1成为伸缩动作中的传感器坐标SNC中的旋转轴。

因此，控制部140使用下面的一系列的数式组来求出用于将该旋转轴aveGyr1变换为在传感器设备100被佩戴在正确位置上的旋转轴vecY[010]的变换矩阵(佩戴方向的校正矩阵)Rc(步骤S334)。

vec2＝cross(aveGyr1，vecY)；

rad1＝acos(dot(aveGyr1，vecY))；

rvec1＝vec2×rad1；

这里，rvec1是旋转矢量，通过将旋转矢量(Axis-Angle；轴角度)变换为旋转矩阵而设为佩戴方向的校正矩阵Rc。

这里，cross表示外积计算，dot表示内积计算，acos表示反余弦计算。

从旋转矢量向旋转矩阵的变换经由四元数q来进行，如下所示。

这里，四元数q是4元数，由q＝[qw，qx，qy，qz]构成。

如上述数式所示，旋转矢量rvec1由旋转轴vec2、旋转角rad1构成，因此下面的关系成立。

qw＝cos(0.5×rad1)

qvec＝sin(0.5×rad1)/norm(vec2)

这里，qvec＝[qx qy qz]，norm表示矢量的浮动小数点(长度的概念)。

由此，佩戴方向的校正矩阵Rc能够用下面的式(11)表示。

这里，佩戴方向的校正矩阵Rc相当于传感器设备100从正确的佩戴方向偏移地佩戴时的旋转轴、与传感器设备100在正确的佩戴方向上佩戴时的旋转轴之间的差分。

【数式1】

接着，参照图7所示的流程图对用户US的下肢的基准姿势的设定处理进行说明。

本实施方式中，基准姿势是指，在后述的信息处理设备200中执行的下肢动作再现处理中，作为使用户US的下肢的动作状态复原时的基准的姿势。

本实施方式中，将用佩戴了后述的传感器设备100的左腿进行单腿站立时的左腿的姿势为基准姿势。

控制部140利用该基准姿势，执行从由加速度传感器112取得的加速度数据除去重力加速度成分，或者设定对由角速度传感器114取得的角速度数据进行积分时的绝对姿势的处理。

另外，关于基准姿势的具体的利用方法，在下肢动作再现处理中进行后述。

下肢的基准姿势的设定处理中，如图7所示，首先，控制部140在开始了传感器部110的加速度传感器112以及角速度传感器114中的感测动作的状态下，例如在待机了1秒钟之后(步骤S342)，使通知部130产生第1蜂鸣音(步骤S344)。

接着，控制部140例如在数秒之后使通知部130产生第2蜂鸣音(步骤S348)。

用户US在该第1蜂鸣音与第2蜂鸣音之间的期间，以佩戴了传感器设备100的左腿的脚底着地的状态，进行将右腿从地面离开的单腿站立(步骤S346)。

这时，优选从左腿的膝到脚踝的小腿尽可能直立。使进行该单腿站立时的左腿的姿势为基准姿势。

在上述的单腿站立时，小腿从横方向，即世界坐标WDC的X轴方向观察时为直立状态时，由加速度传感器112取得的加速度成分仅体现在Y轴和Z轴，不体现在相当于行进方向的X轴。

因此，在本实施方式中，从基准姿势提取出传感器坐标SNC中的X轴的旋转要素。由此，控制部140求出从X轴的旋转要素生成的下肢的基准姿势矩阵R5(步骤S350)。

利用下面的式子求出该基准姿势下的X轴的旋转角angle5。

angle5＝-asin(accy/accz)

这里，asin表示反正弦计算，accy是进行了单腿站立时的Y轴的加速度成分，accz是Z轴的加速度成分。

这些是将由加速度传感器112取得的加速度数据acc_in如后所述通过上述佩戴方向的校正矩阵Rc变换后得到的、校正后的加速度数据acc的Y轴、Z轴的加速度成分。

acc＝Rc×acc_in

由此，下肢的基准姿势矩阵R5能够由下面的式(12)表示。

【数式2】

另外，在上述下肢的基准姿势的设定处理中，对用佩戴了传感器设备100的左腿仅单腿站立的情况进行了说明。但是，不限于该方法，例如也可以是向前方、或者向上方跳跃，仅是佩戴了传感器设备100的左腿着地，进行在着地的同时静止的运动的方法。

接下来，参照图8、图9所示的流程图对用户US的下肢的长度的推定处理进行说明。

本实施方式中，小腿的长度是从设置在佩戴于用户US的脚踝的附近的传感器设备100上设置的加速度传感器112的安装位置到膝的长度。

在下肢的长度的推定处理中，如图8所示，首先，控制部140在开始了传感器部110的加速度传感器112以及角速度传感器114中的感测动作的状态下，例如在待机1秒钟之后(步骤S362)，使通知部130产生例如0.5秒左右的长度的第1蜂鸣音(步骤S364)。

接着，控制部140例如在数秒后，使通知部130产生例如1秒左右的长度的第2蜂鸣音(步骤S368)。

用户US在该第1蜂鸣音与第2蜂鸣音之间的期间，如图11A所示，从使佩戴了传感器设备100的左腿的小腿DLr直立的状态开始，如图11B所示，尽可能不使膝JTc的位置移动，以膝JTc为旋转轴使小腿DLr向后方(行进方向的相反方向；图面右方向)移动到旋转了90度的位置(弯曲膝)。

之后，如图11A所示，将小腿DLr返回到使当初的左腿直立的位置，进行一系列的伸缩动作(步骤S366)。

在该图11A所示的状态下，优选使小腿DLr尽力直立。

伸缩动作中，为了将膝JTc作为轴使小腿DLr弯曲，优选使膝JTc的位置尽力不移动。

另外，在图11A、图11B、图11C中，JTa表示人体的胸部，JTb表示大腿部(腿)的根部，JTd表示佩戴了传感器设备100的脚踝。

接着，控制部140根据在通过上述用户US进行了一系列的伸缩动作时(在第1、第2蜂鸣音之间的期间)取得的传感器数据，如后所述，执行取得小腿的长度的处理(步骤S370)。

在取得下肢的长度的处理中，如图9所示，首先，控制部140根据角速度数据，求出用于将作为相对坐标的传感器坐标SNC变换为与直立状态下的传感器坐标SNC相等的世界坐标WDC1的姿势矩阵R7(步骤S382)。

世界坐标WDC1成为仅在取得下肢的长度时使用的绝对坐标，世界坐标WDC1的X轴是行进方向，Y轴是行进方向的左手方向，Z轴是与X轴和Y轴正交的顶棚方向。

具体来说，控制部140如后所述，将角速度数据变换为旋转矢量rvec6。

angle6＝norm(gyr)×dt

vec6＝gyr/norm(gyr)

这里，angle6是旋转轴vec6的旋转角。

dt是角速度传感器114的采样周期(采样时间)，例如设定为5msec。

gyr如下式所示，是通过上述佩戴方向的校正矩阵Rc将由角速度传感器114取得的角速度数据gyr_in进行变换后得到的校正后的角速度数据。

gyr＝Rc×gyr_in

旋转矢量rvec6使用上述的旋转轴vec6以及旋转角angle6，用下式来表示。

rvec6＝vec6×angle6

由此，使用在上述佩戴方向的校正矩阵Rc的推定处理中示出的从旋转矢量向旋转矩阵的变换方法，将旋转矢量rvec6变换为旋转矩阵，由此设为R6。

这里使用的旋转矩阵是角速度传感器114的每个采样周期的时间的旋转矩阵，按照每个采样动作具有旋转矩阵，因此以R6{n}来表示。这里，n表示采样动作的位置(即，帧)。

接着，控制部140通过累计上述旋转矩阵R6{n}，求出从成为基准的状态产生变化的位置的姿势矩阵R7{n}。

这里，当设开头(当初)的姿势为基准时，通过按照每个采样动作来累计旋转矩阵R6{n}，从而计算出姿势矩阵R7{n}。

例如第三次的采样动作时的姿势矩阵R7{3}用下式表示。

R7{3}＝R7{2}×R6{3}＝R6{1}×R6{2}×R6{3}

接着，控制部140将由加速度传感器112取得的加速度数据acc_in如下式所示，利用上述的姿势矩阵R7进行坐标变换，求出世界坐标WDC1的值(坐标变换后的加速度数据)acc_w1(步骤S384)。

acc_w1＝R7×acc_in

这里，在实际的行进动作时由加速度传感器112取得的加速度数据acc_in中，由于伴随着行进动作的腿的移动，传感器坐标SNC相对于世界坐标WDC1始终变化。因此，重力加速度的方向也变化。

对此，如上所述，在使用姿势矩阵R7而变换为世界坐标WDC1之后的坐标变换后的加速度数据acc_w1中，重力加速度始终作用在Z轴方向上。

因此，控制部140对坐标变换后的加速度数据acc_w1除去重力加速度的成分，如下式所示，求出仅由与动作(这里，是上述一系列的伸缩动作)关联的动作成分构成的加速度数据acc(步骤S386)。

这里的加速度数据acc是以世界坐标WDC1为基准的值。

acc＝acc_w1-[009.8]

这里，加速度的单位是m/s²。

接着，控制部140将仅上述动作成分的加速度数据acc积分2次而变换为位置pos(步骤S388)，求出各采样动作时的脚踝的位置。

这里，通过附加上述用户US的一系列的伸缩动作的最初和最后的位置是相同的这样的条件，如下所示，计算出小腿的长度。

即，控制部140首先将仅由动作成分构成的加速度数据acc积分1次而计算出速度vel，进一步，再积分一次计算出位置pos。

vel＝Σ((acc-offset)×dt)

pos＝Σ(vel×dt)

这里，dt是角速度传感器114的采样周期，offset用下式表示。

offset＝2×position(N)/(N×(N+1)×dt×dt)

这里，N是采样数，position是上述的速度vel，表示将位置pos设为offset＝0的情况下计算出的pos。

然后，控制部140求出上述的位置pos(世界坐标WDC1)的Z轴方向的最大变化量，将其决定为用户US的小腿的长度leg_len(步骤S390)。

这里，本实施方式中，如图11A、图11B所示，在一系列的伸缩动作中，也可以以膝JTc为轴，使佩戴了传感器设备100的脚踝JTd做圆周运动，由此将位置空间内的最大变化量决定为小腿的长度leg_len。

另外，本实施方式中，对在下肢的长度的推定处理中，将膝固定并作为旋转轴，以使小腿向后方旋转90度的方式进行伸缩动作的情况进行说明。但是，本发明也可以不限定于此。

即，如图11C所示，也可以将小腿DLr弯曲大致180度而到达与大腿(上腿)ULr密接的位置。

在该情况的伸缩动作中，通过用手把持小腿进行使用支配，可以将小腿DLr抬到弯曲了180度的位置。其中，为了提高小腿的长度leg_len的计算精度，优选尽力不使膝JTc的位置移动。这样求出的位置pos的Z轴方向上的最大变化量的一半被决定为小腿的长度leg_len。

在上述的伸缩动作中，也可以不将小腿弯曲到180度，而是在比90度大而小于180度的角度范围内弯曲。在该情况下，也可以将位置pos(世界坐标WDC1)的X轴方向上的最大变化量作为小腿的长度leg_len。

作为用于推定小腿的长度leg_len的其他方法，例如不是将传感器设备100佩戴在脚踝上，而是用户US用手把持传感器设备100，按照脚踝位置→膝位置→脚踝位置的顺序移动。也可以与上述的伸缩动作的情况相同，将该动作下的位置pos的最大变化量决定为小腿的长度leg_len。

这样，在本实施方式中，通过执行上述校准处理，能够求出与传感器设备100相关的参数(佩戴方向的校正矩阵Rc)、以及与用户US的身体相关的参数(基准姿势矩阵R5、小腿的长度leg_len)。

通过校准处理得到的各参数的数据和信息分别保存在存储部150的规定的存储区域中。

这里，在不能从这些参数之中取得任意一个的情况下，例如，也可以使用预先设定的单位矩阵(既定值)作为佩戴方向的校正矩阵Rc或者基准姿势矩阵R5。

小腿的长度leg_len可以是由用户US手动设定的，或者也可以是使用既定的标准值(既定值)。

即，在上述的各参数之中的至少任意一个参数是通过上述校准处理取得的即可。

在不能取得单腿站立下的基准姿势矩阵R5的情况下，也可以替代使用佩戴方向的校正处理、小腿的长度的推定处理中进行的双腿站立下的直立姿势。

这里，基准姿势矩阵R5的计算精度根据发明者的验证，进行单腿站立的情况下较高。因此，优选仅在不能得到单腿站立下的基准姿势矩阵R5的情况下替代使用双腿站立下的直立姿势。

另外，在本实施方式中，作为在上述校准处理中诱导用户进行特定的校准动作(伸缩动作、单腿站立、伸缩动作)的方法，表示了使通知部130产生蜂鸣音的方法。但是，本发明不限于此。

即，如果是能够使用户可靠地进行特定的动作方法，则也可以是从通知部130具有的各种功能部(音响部、振动部、发光部等)使声音或振动、光等单独或复合地产生来进行诱导的方法。

在本实施方式中，对由传感器设备100单体执行上述校准处理的一系列的处理动作的情况进行了说明。但是，本发明不限定于此。

即，也可以将由传感器设备100取得的传感器数据(加速度数据acc_in、角速度数据gyr_in)通过规定的通信方式发送给信息处理设备200，在信息处理设备200(控制部240)中执行与上述校准处理相关的一系列的处理动作。

(下肢动作再现处理)

接着，参照附图对在上述运动信息显示系统的控制方法(运动信息再现动作)中执行的下肢动作再现处理进行详细说明。

图12是本实施方式的运动信息显示系统适用的下肢动作再现处理的一例的流程图。

图13是本实施方式适用的下肢动作再现处理中执行的传感器设备的姿势推定处理的一例的流程图。

图14是本实施方式适用的下肢动作再现处理中执行的传感器设备的位置推定处理的一例的流程图。

图15是本实施方式适用的下肢动作再现处理中执行的下肢动作的推定处理的一例的流程图。

图16A-图16E是用于说明在本实施方式适用的下肢动作再现处理中切取跑步动作的一周期量的处理的信号波形图。

图17A、图17B是表示在本实施方式适用的下肢动作再现处理中切取跑步动作的一周期量时的用户的姿势的概略图。

图18是表示在本实施方式适用的下肢动作再现处理中一周期量的跑步动作的基准姿势的位置的概略图。

图19是表示在本实施方式适用的下肢动作再现处理中参照的小腿的长度与大腿的腿根的动作的对应关系的表格的一例的概略图。

图20是表示在本实施方式适用的下肢动作再现处理中推定出的一周期量的两侧的下肢的动作的火柴人模型。

用户US将传感器设备100设定为校准模式，在执行了上述一系列的校准处理之后，将传感器设备100设定为测定模式，在佩戴了传感器设备100的状态下进行跑步等的运动(试赛)。

或者，传感器设备100在结束了上述校准处理之后，自动转移为测定模式。

由此，由传感器部110的加速度传感器112以及角速度传感器114取得包含加速度数据以及角速度数据的传感器数据，与时间数据建立关联地保存到存储部150的规定的存储区域中。

接着，用户US通过将传感器设备100设定为通信模式，将由校准处理取得的、保存在传感器设备100的存储部150中的佩戴方向的校正矩阵Rc、基准姿势矩阵R5、小腿的长度leg_len的各参数的数据和信息、以及在运动中取得的传感器数据，利用规定的通信方式向信息处理设备200发送。

这些各参数和传感器数据保存在信息处理设备200的存储部的规定的存储区域中，在信息处理设备200中，在执行下肢动作的再现处理时使用。

在本实施方式的运动信息显示系统适用的下肢动作再现处理中，如图12的流程图所示，首先，控制部240针对从传感器设备100发送的加速度数据acc_in以及角速度数据gyr_in，使用在上述校准处理中推定的传感器设备100的佩戴方向的校正矩阵Rc来进行各种变换处理(步骤S402)。

由此，如下式所示，获得校正后的加速度数据acc以及校正后的角速度数据gyr。

acc＝Rc×acc_in

gyr＝Rc×gyr_in

通过这样的佩戴方向的校正矩阵Rc而变换得到的加速度数据acc、角速度数据gyr的X轴、Y轴、Z轴上的多个周期量的信号波形例如如图16A、图16B所示。

本实施方式中，为了防止误差的累计，下肢动作的再现在运动时的动作(跑步动作)的一周期单位中进行。

这里，所谓跑步动作的一周期，例如是从安装了传感器设备100的腿(左腿)向前方伸出的时刻起，腿进行一圈运动，再次伸出向前方的时刻为止，即跑步动作中的2步量的期间。

通过反复这样的一周期量的动作并连续，能够模拟地再现下肢的连续的动作。

在本实施方式中，在图16B所示的角速度数据gyr的信号波形之中，根据例如图16C示出的Y轴成分，切取跑步动作的一周期量(切取期间Tc)(步骤S404)。

具体来说，控制部240在图16C所示的角速度数据gyr的Y轴成分的信号波形中，首先，考虑比作为切取的对象的一周期充分长的期间，搜索角速度数据gyr的最小值(minGyrY≒-10)，将作为其一半的值(GyrY≒-5)的时间位置Pa规定为起点。

接着，控制部240从该时间位置Pa起向时间经过方向(图面右方向)扫描，将角速度数据gyr的值为0的时间位置提取为切取位置Ps。

该切取位置Ps上的运动姿势例如图17B所示，是即将达到上述校准处理中的基准姿势(图17A；传感器设备100的Z轴是与世界坐标WDC的重力方向轴一致的姿势状态)之前的姿势，相当于佩戴了传感器设备100的下肢向前方伸出了的状态的运动姿势。

本实施方式中，该切取位置Ps与在时间经过方向上下一个提取的切取位置Ps之间的期间，被提取为一周期量的切取期间Tc。

然后，切取图16A、图16B所示的加速度数据acc、角速度数据gyr中的该一周期量的切取期间Tc的信号波形。

图16D、图16E表示从加速度数据acc、角速度数据gyr切取了一周期量的信号波形的一例。

接着，控制部240如图12的流程图所示，依次执行基于角速度数据gyr推定传感器设备100的姿势的处理(步骤S406)、基于加速度数据acc推定传感器设备100的位置的处理(步骤S408)、基于小腿的动作推定下肢的动作的处理(步骤S410)。

传感器设备100的姿势推定处理中，如图13所示，控制部240基于以切取期间Tc切取的一周期量的角速度数据gyr，求出针对世界坐标WDC的姿势矩阵Rp。

具体来说，控制部240首先以最初的切取位置Ps(向前方伸出了腿的状态的运动姿势)为基准求出相对姿势矩阵R11(步骤S422)。

这里，基于角速度数据gyr将最初的姿势作为基准的姿势矩阵的求取方法，使用在上述校准处理中求出姿势矩阵R7时适用的方法(参照步骤S382)。

接着，控制部240决定作为切取的一周期内的、被推定为下肢成为相当于基准姿势的姿势的定时的、基准位置T1(步骤S424)。

这里，基准位置T1是向前方伸出的腿与地面和世界坐标WDC的Y-Z平面成为铅直的位置，被设定为从切取的一周期的起点(即，切取位置Ps)开始，相对于切取期间Tc，经过了规定的比率(例如一周期的7％)的期间的位置。

该情况下，在例如图16C所示的角速度数据gyr的Y轴成分的信号波形中，一周期的帧数为143的情况下，从一周期的起点开始第10(＝143×7％)帧被设定为基准位置T1。

这里，对作为被推定为成为相当于基准姿势的姿势的定时的基准位置T1进行规定的、相对于从一周期的起点经过的位置的切取期间Tc的比率，被如下地设定。

即，如图18所示，设切取的一周期(切取期间Tc)的时间为100％，当验证各帧的姿势(下肢的动作)时，即使是因运动的技能或体格、年龄、性別等而在运动状态(跑步动作)存在个人差异的情况下，也可知基准姿势几乎包含在一周期中的大致3％～12％的范围内。因此，也可以将基准位置T1设定在一周期中的大致3％～12％的范围内的任意的比率的位置。

本实施方式中，在该基准位置T1，假定用户US的腿成为在上述校准处理中取得的基准姿势矩阵R5的状态。

这里，在将用于规定基准位置T1的上述的比率设定为7％的情况下，为了将第10帧设为基准，基准位置T1的用户US的姿势成为根据R5×R11{10}观察到的坐标({}表示将帧设为变量的函数)。

控制部240通过使用从直立时的传感器坐标SNC向世界坐标WDC的变换矩阵cnvR来对其进一步进行坐标变换，从而求取基准位置T1上的用户US的绝对姿势。

控制部240根据该绝对姿势，如下式所示推定姿势矩阵Rp(步骤S426)。

Rp＝cnvR×(R5×R11{10})×R11

这里，变换矩阵cnvR由(13)式所示。

【数式3】

另外，在本实施方式中，对将切取的一周期中的从起点开始经过了规定的比率(例如7％)的期间的位置设定为基准位置T1的情况进行了说明。但是，本发明不限定于此。

例如，如图16D所示，可以将从切取的一周期的起点开始，在加速度数据acc的X轴成分(即，用户US的行进方向的加速度成分)成为负的极值(minAccX)的位置，设定为基准位置T1。

接着，在传感器设备100的位置推定处理中，如图14所示，控制部240基于加速度数据acc，来推定传感器设备100的位置。

具体来说，控制部240首先使用通过上述传感器设备100的姿势推定处理(步骤S406)推定的姿势矩阵Rp，如下式所示，将加速度数据acc的传感器坐标SNC坐标变换为世界坐标WDC，求出加速度数据acc_w(步骤S442)。

acc_w＝Rp×acc

接着，坐标变换为世界坐标WDC后的加速度数据acc_w中，由于Y轴方向包含重力加速度成分，所以控制部240从变换为世界坐标WDC的加速度数据acc_w除去重力加速度的成分，如下式所示，求出仅由与行进动作相关联的动作成分构成的加速度数据Acc(步骤S444)。

Acc＝acc_w-[09.80]

接着，控制部140将仅上述的动作成分的加速度数据Acc积分2次，变换为位置Pos(步骤S446)，求出各定时的传感器设备100的位置。

即，控制部140如下式所示，将仅由动作成分构成的加速度数据Acc积分1次而算出速度Vel，进一步，再一次积分而计算出位置Pos。本实施方式中，跑步等的行进动作利用具有周期性的性质。

Vel＝Σ(Acc-aveAcc)×dt

Pos＝Σ(Vel-aveVel)×dt

这里，aveAcc是一周期的加速度平均，aveVel是速度平均。

接着，在下肢动作的推定处理中，如图15所示，控制部240基于传感器设备100的位置Pos模拟地再现下肢动作。

行进动作时输出传感器数据的传感器设备100由于佩戴在用户US的脚踝上，因此基于在上述校准处理(参照图9)中算出的小腿的长度leg_len，已经判断出用户US的从脚踝到膝的长度。

基于上述传感器设备100的位置推定处理(参照图14)，已经推定出用户US的脚踝的位置动作。

基于上述传感器设备100的姿势推定处理(参照图13)，也已经推定出姿势矩阵Rp。

根据这些，判明了用户US的从脚踝向膝的朝向，推定出膝的位置(步骤S462)。

而且，一般来说，已知大腿(上腿)的腿根的运动相比脚踝的运动非常小，个人差异也比较小。

因此，本实施方式中，预先测定小腿的长度与大腿的腿根的位置的关系，将该对应关系以表格形式保存到存储部250中。

具体来说，例如，如图19所示，小腿的长度与整个一周期内的大腿的腿根的位置建立了对应的表格作为数据库保存在存储部250中。

这里，图19是例如将一周期正规化为150帧，并将各帧的大腿的腿根的位置用(x，y，z)的3次元坐标表示的情况时的数值例(单位：mm)。

控制部240通过参照该表格，基于小腿的长度leg_len，取得大腿部的腿根的位置(步骤S464)。

由此，控制部240对于左腿的大腿的腿根、膝、脚踝这3点，推定整个一周期内的位置的变化，生成模拟再现左侧的下肢的动作状态的第1再现图像。

另外，也可以例如根据人种、性別、年龄等预先在存储部250中保存了多种上述的表格，在参照表格时，用户US使用输入操作部220来指定提取条件。

接着，控制部240通过将上述的左侧的腿的各点的位置沿时间方向错位半个周期(位移)，推定整个一周期内的右侧的腿的各点的位置的变化，生成推定并模拟地再现右侧的下肢的动作状态的第2再现图像(步骤S466)。

然后，控制部240通过将第1再现图像与第2再现图像合成，以所期望的距离将双腿的大腿的腿根之间连接(步骤S468)，如图20所示，生成推定整个一周期内的两侧的下肢的动作状态并模拟地再现的再现图像。

这里，图20中，为了简单进行图示，使用火柴人模型(或者骨架模型)，用实线表示佩戴了传感器设备100的左腿，用点线表示了右腿。与推定出的一周期量的两侧的下肢的动作状态相关的数据保存在存储部250的规定的存储区域中。

(运动信息的显示例)

接着，参照附图对上述运动信息显示系统的控制方法适用的运动信息的显示例进行说明。

图21是表示本实施方式的运动信息显示系统适用的信息处理设备中显示的运动信息的一例的概略图。

由上述下肢动作再现处理推定的两侧的下肢的动作状态在信息处理设备200的显示部210中通过规定的显示方式进行显示。

具体来说，例如图21所示，控制部240从存储部250读出本次推定出的、与一周期量的两侧的下肢的动作状态相关的数据，在第1显示区域211以使用了基于火柴人模型的再现图像的动画(以下，记为「火柴人动画」)的方式进行显示。

控制部240读出作为比较对象而预先保存在存储部250中的与用户US的过去的运动时的下肢的动作状态相关的数据，以火柴人动画的形态显示在第2显示区域212。

另外，在存储部250中，针对作为比较对象的下肢的动作状态，以使运动时的切取位置的姿势与本次推定出的下肢的动作状态一致的方式，保存一周期量的数据。

然后，控制部240以使能够比较本次推定出的下肢的动作状态与作为比较对象的下肢的动作状态的方式，例如图21所示，将第1显示区域211以及第2显示区域212在显示部210的画面上相邻地沿横方向(图面左右)配置并显示。

进而，控制部240针对本次推定出的下肢的动作状态与成为比较对象的下肢的动作状态，使分别读出的一周期量的数据相互同步，并且连续地反复，由此通过火柴人动画显示用户US的下肢的动作状态以及作为比较对象的下肢的动作状态。

火柴人动画中，为了识别或易于把握下肢的动作状态，显示大腿部(腿)的腿根JTb和膝JTc的关节等。

由此，用户US能够一边对显示部210显示的本次推定出的下肢的动作状态与成为比较对象的下肢的动作状态进行比较一边观察，正确地掌握运动时的下肢的动作状态(跑步动作)的准确性和问题点等，能够使它们反映到之后的训练等中。

这里，图21中，将本次推定出的下肢的动作状态与成为比较对象的下肢的动作状态通过由相同的线种类构成的火柴人动画显示出来。但是，本发明不限定于此。为了易于识别或者掌握下肢的动作状态，也可以适用或者附加各种显示方式。

例如，可以用不同的颜色和线种类等显示左右的腿的下肢，与下肢(下半身)的动作状态建立关联地附加上半身的动作来进行显示。

另外，控制部240从存储部250作为比较对象而读出的在第2显示区域212中以火柴人动画的形态显示的数据不限定于用户US的过去的运动时的数据。例如，也可以是与比用户US的跑步能力更高的选手(精英运动员)的下肢的动作状态相关的数据。该情况下，能够将用户US的运动时的下肢的动作状态与精英运动员的下肢的动作状态进行比较，从而更正确地掌握动作状态的准确性和问题点等，能够良好地反映到之后的训练等中。

本实施方式中，示出了将模拟地再现了本次推定出的下肢的动作状态的火柴人动画、和模拟地再现了成为比较对象的下肢的动作状态的火柴人动画在显示部210上沿横方向配置的情况。但是，不限定于此，也可以是将两者重合地(重叠)显示。

进而，作为显示在显示部210上的信息，在本次推定出的下肢的动作状态与成为比较对象的下肢的动作状态的火柴人动画的基础上，基于在测定模式下取得的传感器数据的各种运动信息，例如也可以是腿的最大踢起的高度、步幅(stride)、快慢(pitch，每单位时间的步数)等的数值。

在利用云系统执行上述下肢动作再现处理的情况下，在信息处理设备200中，使作为网络信息的阅览用软件的网络浏览器启动，在云系统中将作为网络显示数据而生成的运动信息(下肢动作的再现图像等)显示到显示部210的网络画面上。

这样，本实施方式中，通过在用户US的脚踝上佩戴了至少具有加速度传感器以及角速度传感器的一个传感器设备的简单且低成本的结构，可靠地掌握运动时的动作状态，且能够正确地再现，用户基于该运动状态的再现图像，能够反映到训练的改善等中。

尤其是，本实施方式中，即使在佩戴在用户的脚踝上的传感器设备从正规的佩戴方向偏移了的情况下，不改正佩戴方向，而是使用在校准处理中推定的传感器设备的佩戴方向的校正矩阵，来校正运动时取得的传感器数据，由此省去了改正传感器设备的佩戴方向的工夫，精度良好地推定传感器设备的位置轨迹，正确地再现用户的下肢的运动。

本实施方式中，即使在小腿的长度因人而不同，通过在校准处理中通过推定用户的小腿的长度，利用火柴人动画来精度良好地基于传感器设备的位置轨迹来再现用户的下肢的运动。

本实施方式中，在校准处理中设定用户的运动时的一系列的动作的基准姿势，并且进行除去运动时取得的传感器数据中包含的重力加速度的成分的校正，由此精度良好地推定出传感器设备的位置轨迹，能够正确地再现用户的下肢的运动。

<运动信息显示系统的变形例>

接着，对上述实施方式的运动信息显示系统的变形例进行说明。

上述实施方式中，针对通过用户US操作佩戴在脚踝上的传感器设备100的输入操作部120(操作按钮122、124)，将传感器设备100设定为规定的动作模式的情况进行了说明。

本实施方式的变形例中，其特征是，除了传感器设备100，还具有佩戴在身体的其他部位、或者便携的操作设备，经由该操作设备，进行传感器设备100的动作模式的设定操作和动作状态的确定。

图22A、图22B、图22C是表示本实施方式的运动信息显示系统的变形例的概略结构图，图22A是表示本变形例适用的相关传感器设备以及操作设备向人体的佩戴例的概略图，图22B是表示操作设备的外观的概略图，图22C是表示操作设备的一结构例的概略框图。

这里，针对与上述实施方式(参照图1A、图1B、图1C、图2A、图2B)同等的结构，标注相同或者同等的符号并省略其说明。

本变形例的运动信息显示系统例如图22A、图22B所示，具有用户US佩戴于脚踝的传感器设备100、用户US佩戴于身体的其他部位或者便携并用于操作传感器设备100的操作设备300。

另外，省略了图示，但运动信息显示系统与上述实施方式(参照图1A、图1B、图1C)同样，具有基于从传感器设备100取得的传感器数据等，模拟地再现运动状态并提供给用户的信息处理设备200。

操作设备300如图22A、图22B所示，是具有佩戴于例如用户US的手腕等的手表型或腕带型的外观形状的电子设备。

另外，本变形例中，作为操作设备300的一例，示出了手表型或腕带型的电子设备。但是，本发明不限定于此，操作设备300例如也可以适用具有佩戴在颈部的项链型或眼镜形状的运动眼镜型、佩戴在耳部上的耳机型等的佩戴于身体各部位的其他形式的电子设备，也可以适用智能电话等便携设备。

操作设备300具体来说，例如图22C所示，大致具有显示部310、输入操作部320、通知部330、控制部340、存储部350、通信I/F部360和电源供给部370。

这里，操作设备300具有上述实施方式(参照图2)所示的传感器设备100具备的功能之中的、至少与输入操作部120以及通知部130相关联的功能。

因此，本变形例适用的传感器设备100中，也可以是不具有输入操作部120以及通知部130的结构。

即，显示部310具有显示面板，通知部330具有音响部、振动部、发光部等。

显示部310以及通知部330通过视觉、听觉、触觉等将至少与上述校准处理中的步骤相关的信息、与传感器设备100的动作异常相关的信息等提供或者通知给用户。显示部310以及通知部330也可以通过视觉、听觉、触觉等将与通过操作输入操作部320来设定动作模式的传感器设备100的各种动作(规定的参数的校准处理、传感器部110中的感测动作、计测出的传感器数据的向信息处理设备200的发送动作等)相关的信息等提供或通知给用户。这里，由通知部330提供或者通知的信息可以与显示部310的显示联动。

输入操作部320例如图22B所示，具有设置在操作设备300的筐体的侧面、正面等的按压按钮、滑动按钮、设置在显示部310前面侧(视野侧)的触摸面板型的开关等。

输入操作部320至少用在用于设定传感器设备100的动作模式的操作。

输入操作部320也用在用于设定显示部310所显示的项目的操作等。

控制部140根据输入操作部320的操作，经由后述的通信I/F部360将控制信号发送给传感器设备100，进行设定传感器设备100的动作模式的控制。

进行如下控制，将与在传感器设备100中执行的规定的参数的校准处理、传感器设备100中的感测动作、向信息处理设备200的传感器数据等的发送动作等各种动作相关的信息通过显示部310以及通知部330提供或者通知给用户。

存储部350保存在控制部140中用于执行上述的动作的程序、执行该程序时使用或者生成的各种数据和信息等。

通信I/F部360作为发送用于设定传感器设备100中的动作模式的控制信号时、接收与传感器设备100中执行的校准处理中的步骤相关的信息时的接口起作用。

这里，作为经由通信I/F部360，在操作设备300与传感器设备100之间收发信号等的方法，例如能够适用上述蓝牙(Bluetooth(注册商标))、蓝牙低能量(Bluetooth(注册商标)lowenergy(LE))等各种无线通信方式。

电源供给部370向操作设备300的各结构提供驱动用电力。电源供给部370与上述传感器设备100的电源供给部370同样，能够适用周知的一次电池、二次电池、基于环境发电技术的电源等。

在具有这种结构的运动信息显示系统中，除了上述实施方式所示的作用效果，还具有下面的特征性作用效果。

即，本变形例中，用户US在脚踝上佩戴了传感器设备100的状态下，通过操作佩戴在手腕上或者用手把持地便携的手边的操作设备300，能够设定传感器设备100的动作模式。

本变形例中，在传感器设备100中执行规定的参数的校准处理时，能够将与该步骤相关的信息经由手边的操作设备300提供或通知给用户US。

即，根据本变形例，用户US不必弯曲身体直接操作佩戴在脚踝上的传感器设备100，就能够简单且准确地执行传感器设备100的动作模式的设定、伴随校准处理的特定的动作(直立或伸缩动作等)，能够在利用运动信息显示系统时减轻用户US的负担。

另外，上述实施方式中，作为通过运动信息显示系统而模拟再现的运动例示说明了跑步。但是，本发明不限定于此，例如也可以适用于走步或骑行、游泳等的各种运动。

以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，是包含权利要求书中记载的发明和与其均等的范围的。

Claims (19)

1.一种运动信息显示系统，具有：

传感器部，佩戴在人体的一条腿的脚踝上，输出与所述一条腿的动作状态相关联的数据；

显示部；以及

控制部，处理所述数据；

所述控制部为，

将所述人体进行校准动作时由所述传感器部输出的所述数据作为校准数据来取得，所述校准动作是用于取得表示所述传感器部的佩戴方向、所述一条腿上的所述传感器部的佩戴位置、和用所述一条腿单腿站立时的所述一条腿的姿势中的至少一种的参数的动作，

基于所述校准数据取得所述参数，

将所述人体进行至少移动所述一条腿的运动时的所述数据作为运动数据来取得，

基于所述运动数据和所述参数，生成模拟地再现所述运动中的所述一条腿的动作状态的第1再现图像，

基于所述第1再现图像，推定所述运动中的另一条腿的动作状态，

通过生成对推定出的所述另一条腿的所述动作状态进行模拟再现的第2再现图像，生成模拟地再现所述运动中的所述一条腿和所述另一条腿的动作状态的再现图像，

使至少包含所述再现图像的图像作为运动信息显示在所述显示部上。

2.如权利要求1所述的运动信息显示系统，其中，

所述控制部生成基于所述第1再现图像的第1动画和基于所述第2再现图像的第2动画，

将所述第1动画和所述第2动画合成，作为所述运动信息显示在所述显示部上。

3.如权利要求1所述的运动信息显示系统，其中，

所述校准动作具有第1动作，所述第1动作是在所述两条腿的双方的膝接触的状态下，使所述两条腿伸缩的动作，

所述控制部为，

基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第1动作时由所述传感器部输出的第1数据，作为所述参数而取得校正矩阵，所述校正矩阵用于对所述传感器部的佩戴方向相对于正确佩戴方向的偏移进行校正。

4.如权利要求3所述的运动信息显示系统，其中，

所述控制部为，

使用所述校正矩阵对所述运动中由所述传感器部输出的所述第1数据进行变换，取得所述人体的动作的一周期量的校正后的第1数据，

基于所述校正后的第1数据，生成所述再现图像。

5.如权利要求1所述的运动信息显示系统，其中，

所述校准动作具有第2动作，所述第2动作是使所述一条腿为以该一条腿的脚底着地而直立的姿势，并且使所述另一条腿从地面离开的动作，

所述控制部为，

基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第2动作时由所述传感器部输出的第2数据，作为所述参数而取得表示基准姿势的姿势矩阵。

6.如权利要求5所述的运动信息显示系统，其中，

所述控制部为，

使用所述姿势矩阵，推定所述运动中的所述传感器部在绝对坐标上的姿势，

基于推定出的所述传感器部的姿势，生成所述再现图像。

7.如权利要求1所述的运动信息显示系统，其中，

所述校准动作具有第3动作，所述第3动作是，使所述一条腿以该一条腿的脚底着地而直立，之后，以该一条腿的膝为旋转轴，使该一条腿的小腿以至少旋转90度的方式伸缩，之后，使所述一条腿返回以该一条腿的脚底着地而直立的状态的动作，

所述控制部为，

基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第3动作时与所述人体的动作相对应地由所述传感器部输出的第3数据，作为所述参数而取得所述一条腿的膝与所述传感器部的佩戴位置之间的长度，来作为所述一条腿的小腿的长度。

8.如权利要求7所述的运动信息显示系统，其中，

所述控制部基于取得的所述小腿的长度，生成所述再现图像。

9.如权利要求1所述的运动信息显示系统，其中，

所述校准动作具有：

第1动作，在所述两条腿的双方的膝接触的状态下，使所述两条腿伸缩；

第2动作，使所述一条腿为以该一条腿的脚底着地而直立的姿势，并且使所述另一条腿从地面离开而进行单腿站立；以及

第3动作，使所述一条腿从以该一条腿的脚底着地而直立的状态起，以该一条腿的膝为旋转轴，使该一条腿的小腿以至少旋转90度的方式伸缩后，使所述一条腿返回以该一条腿的脚底着地而直立的状态，

所述控制部为，

基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第1动作时与所述人体的动作相对应地由所述传感器部输出的第1数据，作为所述参数而取得校正矩阵，所述校正矩阵用于对所述传感器部的佩戴方向相对于正确佩戴方向的偏移进行校正，

基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第2动作时与所述人体的动作相对应地由所述传感器部输出的第2数据，取得用于规定基准姿势的姿势矩阵，

基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第3动作时与所述人体的动作相对应地由所述传感器部输出的第3数据，作为所述参数而取得所述一条腿的膝与所述传感器部的佩戴位置之间的长度，来作为所述一条腿的小腿的长度，

使用所述校正矩阵对所述第1数据以及所述第2数据进行变换，取得所述人体的动作的一周期量的校正后的第1数据以及校正后的第2数据，

使用所述姿势矩阵，推定所述运动中的所述传感器部在绝对坐标上的姿势，

从所述校正后的第2数据除去重力加速度的成分，进行2次积分，由此推定所述运动中的所述传感器部在绝对坐标上的位置，

基于推定出的所述传感器部的姿势以及位置、取得的所述小腿的长度、以及预先取得的所述人体的小腿的长度与大腿的腿根的位置之间的对应关系，生成所述一周期量的所述再现图像。

10.一种运动信息显示方法，包括以下步骤：

从佩戴于人体的一条腿的脚踝上的传感器部，将所述人体进行校准动作时由所述传感器部输出的数据作为校准数据来取得，所述校准动作是用于取得表示所述传感器部的佩戴方向、所述传感器部的佩戴位置、和所述一条腿以该一条腿单腿站立时的姿势中的至少一种的参数的动作；

基于所述校准数据取得所述参数；

将所述人体进行至少移动所述一条腿的运动时的所述数据作为运动数据来取得；

基于所述运动数据和所述参数，生成模拟地再现所述运动中的所述一条腿的动作状态的第1再现图像；

基于所述第1再现图像，推定所述运动中的另一条腿的动作状态；

通过生成对推定出的所述另一条腿的所述动作状态进行模拟再现的第2再现图像，生成模拟地再现所述运动中的所述一条腿和所述另一条腿的动作状态的再现图像；以及

使至少包含所述再现图像的图像作为运动信息显示在显示部上。

11.如权利要求10所述的运动信息显示方法，其中，

所述校准动作具有第1动作，该第1动作是在所述两条腿的双方的膝接触的状态下，使所述两条腿伸缩的动作，

取得所述参数的步骤具有：

校正矩阵取得步骤，基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第1动作时由所述传感器部输出的第1数据，作为所述参数而取得校正矩阵，所述校正矩阵用于对所述传感器部的佩戴方向相对于正确佩戴方向的偏移进行校正。

12.如权利要求11所述的运动信息显示方法，其中，

生成所述再现图像的步骤具有：

数据校正步骤，使用所述校正矩阵对所述运动中由所述传感器部输出的所述第1数据进行变换，取得所述人体的动作的一周期量的校正后的第1数据，

基于所述校正后的第1数据，生成所述再现图像。

13.如权利要求10所述的运动信息显示方法，其中，

所述校准动作具有第2动作，所述第2动作是使所述一条腿为以该一条腿的脚底着地而直立的姿势，并且使所述另一条腿从地面离开的动作，

所述参数取得步骤具有：

姿势矩阵取得步骤，基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第2动作时由所述传感器部输出的第2数据，作为所述参数而取得表示基准姿势的姿势矩阵。

14.如权利要求13所述的运动信息显示方法，其中，

所述再现动画生成步骤具有：

姿势推定步骤，使用所述姿势矩阵，推定所述运动中的所述传感器部在绝对坐标上的姿势，

基于推定出的所述传感器部的姿势，生成所述再现图像。

15.如权利要求10所述的运动信息显示方法，其中，

所述校准动作具有第3动作，所述第3动作是，使所述一条腿以该一条腿的脚底着地而直立，之后，以该一条腿的膝为旋转轴，使该一条腿的小腿以至少旋转90度的方式伸缩，之后，使所述一条腿返回以该一条腿的脚底着地而直立的状态的动作，

所述参数取得步骤具有：

小腿长度取得步骤，基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第3动作时与所述人体的动作相对应地由所述传感器部输出的第3数据，作为所述参数而取得所述一条腿的膝与所述传感器部的佩戴位置之间的长度，来作为所述一条腿的小腿的长度。

16.如权利要求15所述的运动信息显示方法，其中，

所述再现图像生成步骤基于取得的所述小腿的长度，生成所述再现图像。

17.如权利要求10所述的运动信息显示方法，其中，

所述校准动作具有：

第1动作，在所述两条腿的双方的膝接触的状态下，使所述两条腿伸缩；

第2动作，使所述一条腿为以该一条腿的脚底着地而直立的基准姿势，并且使所述另一条腿从地面离开而进行单腿站立；以及

第3动作，使所述一条腿从将该一条腿的脚底着地而直立的状态起，以该一条腿的膝为旋转轴，使该一条腿的小腿以至少旋转90度的方式伸缩后，使所述一条腿返回以该一条腿的脚底着地而直立的状态，

所述参数取得步骤具有：

校正矩阵取得步骤，基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第1动作时与所述人体的动作相对应地由所述传感器部输出的第1数据，作为所述参数而取得校正矩阵，所述校正矩阵用于对所述传感器部的佩戴方向相对于正确佩戴方向的偏移进行校正；

姿势矩阵取得步骤，基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第2动作时与所述人体的动作相对应地由所述传感器部输出的第2数据，取得用于规定所述基准姿势的姿势矩阵；以及

小腿长度取得步骤，基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第3动作时与所述人体的动作相对应地由所述传感器部输出的第3数据，作为所述参数而取得所述一条腿的膝与所述传感器部的佩戴位置之间的长度，来作为所述一条腿的小腿的长度，

所述再现图像生成步骤具有：

数据校正步骤，使用所述校正矩阵对所述运动中由所述传感器部输出的所述第1数据以及所述第2数据进行变换，取得所述人体的动作的一周期量的校正后的第1数据以及校正后的第2数据；

姿势推定步骤，使用所述姿势矩阵，推定所述运动中的所述传感器部在绝对坐标上的姿势；以及

位置推定步骤，从所述校正后的第2数据除去重力加速度的成分，进行2次积分，由此推定所述运动中的所述传感器部在绝对坐标上的位置，

基于推定出的所述传感器部的姿势以及位置、取得的所述小腿的长度、以及预先取得的所述人体的小腿的长度与大腿的腿根的位置之间的对应关系，生成所述再现图像。

18.一种运动信息显示系统，具有：

传感器部，佩戴在人体的一条腿的脚踝上，输出与所述一条腿的动作状态相关联的数据；

显示部；以及

控制部，处理所述数据；

所述控制部为，

将所述人体进行校准动作时由所述传感器部输出的所述数据作为校准数据来取得，所述校准动作是用于取得表示所述传感器部的佩戴方向、所述一条腿上的所述传感器部的佩戴位置、和用所述一条腿单腿站立时的所述一条腿的姿势中的至少一种的参数的动作，

基于所述校准数据取得所述参数，

将所述人体进行至少移动所述一条腿的运动时的所述数据作为运动数据来取得，

基于所述运动数据和所述参数，生成模拟地再现所述运动中的所述腿的动作状态的再现图像，

使至少包含所述再现图像的图像作为运动信息显示在所述显示部上，

所述校准动作具有第1动作、第2动作和第3动作中的至少一个动作，所述第1动作是在两条腿的双方的膝接触的状态下，使所述两条腿伸缩的动作，所述第2动作是使所述一条腿为以该一条腿的脚底着地而直立的姿势，并且使另一条腿从地面离开的动作，所述第3动作是使所述一条腿以该一条腿的脚底着地而直立，之后，以该一条腿的膝为旋转轴，使该一条腿的小腿以至少旋转90度的方式伸缩，之后，使所述一条腿返回以该一条腿的脚底着地而直立的状态的动作，

所述控制部为，

基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第1动作时由所述传感器部输出的第1数据，作为所述参数而取得校正矩阵，所述校正矩阵用于对所述传感器部的佩戴方向相对于正确佩戴方向的偏移进行校正，

基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第2动作时由所述传感器部输出的第2数据，作为所述参数而取得表示基准姿势的姿势矩阵，

基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第3动作时与所述人体的动作相对应地由所述传感器部输出的第3数据，作为所述参数而取得所述一条腿的膝与所述传感器部的佩戴位置之间的长度，来作为所述一条腿的小腿的长度。

19.一种运动信息显示方法，包括以下步骤：

从佩戴于人体的一条腿的脚踝上的传感器部，将所述人体进行校准动作时由所述传感器部输出的数据作为校准数据来取得，所述校准动作是用于取得表示所述传感器部的佩戴方向、所述传感器部的佩戴位置、和所述一条腿以该一条腿单腿站立时的姿势中的至少一种的参数的动作；

基于所述校准数据取得所述参数；

将所述人体进行至少移动所述一条腿的运动时的所述数据作为运动数据来取得；

基于所述运动数据和所述参数，生成模拟地再现所述运动中的所述腿的动作状态的再现图像；以及

使至少包含所述再现图像的图像作为运动信息显示在显示部上，

所述校准动作具有第1动作、第2动作和第3动作中的至少一个动作，该第1动作是在两条腿的双方的膝接触的状态下，使所述两条腿伸缩的动作，所述第2动作是使所述一条腿为以该一条腿的脚底着地而直立的姿势，并且使另一条腿从地面离开的动作，所述第3动作是使所述一条腿以该一条腿的脚底着地而直立，之后，以该一条腿的膝为旋转轴，使该一条腿的小腿以至少旋转90度的方式伸缩，之后，使所述一条腿返回以该一条腿的脚底着地而直立的状态的动作，

取得所述参数的步骤具有：

校正矩阵取得步骤，基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第1动作时由所述传感器部输出的第1数据，作为所述参数而取得校正矩阵，所述校正矩阵用于对所述传感器部的佩戴方向相对于正确佩戴方向的偏移进行校正；

姿势矩阵取得步骤，基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第2动作时由所述传感器部输出的第2数据，作为所述参数而取得表示基准姿势的姿势矩阵；以及

小腿长度取得步骤，基于所述人体作为所述校准动作而进行所述第3动作时与所述人体的动作相对应地由所述传感器部输出的第3数据，作为所述参数而取得所述一条腿的膝与所述传感器部的佩戴位置之间的长度，来作为所述一条腿的小腿的长度。