JP2016083063A - Evaluation value calculation program, evaluation value calculation method, and information processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、評価値算出プログラム、評価値算出方法、情報処理装置に関する。 The present invention relates to an evaluation value calculation program, an evaluation value calculation method, and an information processing apparatus.
スキーなどの運動を行う人間の動きを、加速度センサなどの小型センサにより計測し、人間の各種の運動情報を定量化する装置がある。 There is a device that measures the movement of a person who performs exercise such as skiing with a small sensor such as an acceleration sensor, and quantifies various types of human movement information.
しかし、加速度センサなどの小型センサを用いて、小型センサを装着した利用者の各種の運動情報(例えば、加速度)を定量化することができるが、利用者が加速度などの運動情報にどのような意味があるかを直感的に理解することは難しい。小型センサによって計測された運動情報自体が、直接的に、運動技能の巧拙を表すものでないからである。定量化されたデータに基づいて運動技能の巧拙を数値化することは、難しく、ほとんど行われていない。
本件開示の技術は、運動技能の巧拙を数値化することを課題とする。
However, by using a small sensor such as an acceleration sensor, various types of motion information (for example, acceleration) of a user wearing the small sensor can be quantified. It is difficult to intuitively understand if it makes sense. This is because the exercise information itself measured by the small sensor does not directly represent the skill of the exercise skill. Quantifying motor skills based on quantified data is difficult and rarely done.
It is an object of the technology disclosed herein to quantify the skill of athletic skills.
開示の技術は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、第1の態様は、
コンピュータに、
運動器具を用いて滑走する滑走者が少なくとも1回の左右のターンを行うことで得られた前記滑走者の肩幅方向の加速度を示す第1加速度データを記憶するステップと、
前記第1加速度データを用いて前記滑走者のターンの巧拙を示す評価値を算出するステップと、
を実行させる評価値算出プログラムとする。
The disclosed technology employs the following means in order to solve the above-described problems.
That is, the first aspect is
On the computer,
Storing first acceleration data indicating acceleration in the shoulder width direction of the rider obtained by the rider sliding using the exercise equipment making at least one left and right turn;
Calculating an evaluation value indicating the skill of the rider's turn using the first acceleration data;
An evaluation value calculation program for executing
開示の構成は、上記した態様におけるプログラムの各ステップの処理を実行する手段を備える情報処理装置、或いは当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として特定することができる。また、開示の構成は、上記した各ステップが実行する処理を情報処理装置が実行する方法をもって特定されてもよい。開示の構成は、上記した各ステップが実行する処理を行う情報処理装置を含むシステムとして特定されてもよい。 The configuration of the disclosure can be specified as an information processing apparatus including means for executing the processing of each step of the program in the above-described aspect, or a computer-readable recording medium that records the program. Further, the disclosed configuration may be specified by a method in which the information processing apparatus executes the process executed by each step described above. The configuration of the disclosure may be specified as a system including an information processing apparatus that performs the process executed by each step described above.
開示の技術によれば、運動技能の巧拙を数値化することができる。 According to the disclosed technique, the skill of the motor skill can be quantified.
以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、開示の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。開示の構成の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
〔実施形態〕
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The configuration of the embodiment is an exemplification, and the disclosed configuration is not limited to the specific configuration of the disclosed embodiment. In implementing the disclosed configuration, a specific configuration according to the embodiment may be appropriately employed.
Embodiment
本実施形態の装置は、利用者(被検者)の運動技能の巧拙を示す評価値を当該利用者の運動時の加速度に基づき算出する。利用者の運動時の加速度は、例えば、利用者が運動時に装着する加速度センサを含む携帯端末により取得される。ここでは、運動技能の例として、スキーのパラレルターンを取り上げるが、本実施形態で対象とする運動技能は、スキーのパラレルターンに限定されるものではなく、スキーの他の種類のターン(プルークボーゲン、ステップターン等)であってもよい。本実施形態で対象とする運動技能は、スキーの技能に限定されるものではなく、スノーボードやグラススキー等の運動器具を装着して滑走する運動の技能であってもよい。 The apparatus according to the present embodiment calculates an evaluation value indicating the skill of the user (examinee) 's motor skill based on the acceleration of the user during the exercise. The acceleration during the exercise of the user is acquired by, for example, a mobile terminal including an acceleration sensor worn by the user during the exercise. Here, a ski parallel turn is taken as an example of a motor skill, but the motor skill targeted in the present embodiment is not limited to a ski parallel turn. , Step turn, etc.). The exercise skill to be targeted in the present embodiment is not limited to ski skill, but may be an exercise skill to slide by wearing exercise equipment such as a snowboard or a glass ski.
スキーのパラレルターンは、スキー板を平行にして行うターンである。パラレルターンでは、滑走の方向を左向きから右向きに変える右ターン、及び、右向きから左向きに方向を変える左ターンを繰り返しながら、斜面を滑走する。 A ski parallel turn is a turn performed with the skis parallel. In a parallel turn, a slope is slid while repeating a right turn that changes the direction of sliding from left to right and a left turn that changes direction from right to left.
本実施形態の装置は、スキーヤーである利用者が装着する加速度センサによる加速度の値に基づいて、スキーのパラレルターンのテンポ、対称性、ダイナミックさの評価値を算出する。算出された評価値は、運動技能の巧拙に依存する。テンポ、対称性、ダイナミックさについては、後に説明する。 The apparatus according to the present embodiment calculates the evaluation values of the tempo, symmetry, and dynamicity of the parallel turn of the ski based on the acceleration value by the acceleration sensor worn by the user who is a skier. The calculated evaluation value depends on the skill of the motor skill. The tempo, symmetry, and dynamic will be described later.
(構成例)
図1は、本実施形態の端末装置の構成例を示す図である。端末装置100は、取得部102、算出部104、入力部106、通信部108、格納部110、出力部112を含む。
(Configuration example)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a terminal device according to the present embodiment. The
取得部102は、数値化対象の運動時に加速度センサで計測した加速度データ等を、入力部106、格納部110、外部の装置等から取得する。また、取得部102は、加速度センサを含んでもよい。加速度センサは、互いに直交する3方向の加速度を計測する。取得部102が、加速度センサを含む場合、利用者が運動時に加速度センサが計測した加速度を加速度データとして取得する。 The acquisition unit 102 acquires acceleration data and the like measured by the acceleration sensor during the exercise of the digitization target from the input unit 106, the storage unit 110, an external device, and the like. The acquisition unit 102 may include an acceleration sensor. The acceleration sensor measures accelerations in three directions orthogonal to each other. When the acquisition unit 102 includes an acceleration sensor, the acceleration acquired by the acceleration sensor when the user exercises is acquired as acceleration data.
算出部104は、取得部102で取得された加速度データ等から、運動技能を示すテンポ、対称性、ダイナミックさの評価値を算出する。 The calculation unit 104 calculates an evaluation value of tempo, symmetry, and dynamics indicating exercise skills from the acceleration data acquired by the acquisition unit 102 and the like.
入力部106は、ユーザからの指示や、数値化対象の運動時に計測された加速度データ等の入力を受け付ける。
通信部108は、外部の装置等との通信を、ネットワーク等を介して行う。
The input unit 106 receives an instruction from the user and an input of acceleration data measured during the exercise of the digitization target.
The communication unit 108 performs communication with an external device or the like via a network or the like.
格納部110は、入力部106によって入力されたデータや、数値化対象の運動時に計測された加速度データ、算出部104で算出された運動技能を示すテンポ、対称性、ダイナミックさ等を記憶する。 The storage unit 110 stores data input by the input unit 106, acceleration data measured during the exercise of the digitization target, tempo, symmetry, dynamicity, and the like indicating the exercise skill calculated by the calculation unit 104.
出力部112は、算出部104で算出された運動技能を示すテンポ、対称性、ダイナミックさ等の利用者に通知する情報を表示する。出力部112は、運動器具を装着して滑走する利用者に聞かせる所定テンポの音を出力する。
The
端末装置100は、PC(Personal Computer)、ワークステーション(WS、Work Station)、スマートフォン、携帯電話、タブレット型端末のような専用または汎用のコン
ピュータ、あるいは、コンピュータを搭載した電子機器を使用して実現可能である。
The
図2は、情報処理装置のハードウェア構成例を示す図である。図2に示す情報処理装置は、一般的なコンピュータの構成を有している。端末装置100は、図2に示すような情報処理装置1000によって実現される。図2の情報処理装置1000は、プロセッサ1002、メモリ1004、記憶部1006、入力部1008、出力部1010、通信制御部1012、検出部1014を有する。これらは、互いにバスによって接続される。メモリ1004及び記憶部1006は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。情報処理装置のハードウェア構成は、図2に示される例に限らず、適宜構成要素の省略、置換、追加が行われてもよい。
FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the information processing apparatus. The information processing apparatus shown in FIG. 2 has a general computer configuration. The
情報処理装置1000は、プロセッサ1002が記録媒体に記憶されたプログラムをメモリ1004の作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じて各構成部等が制御されることによって、所定の目的に合致した機能を実現することができる。
In the
プロセッサ1002は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)である。
The
メモリ1004は、例えば、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)を含む。メモリ1004は、主記憶装置とも呼ばれる。 The memory 1004 includes, for example, a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory). The memory 1004 is also called a main storage device.
記憶部1006は、例えば、EPROM(Erasable Programmable ROM)、ハードディ
スクドライブ(HDD、Hard Disk Drive)、ソリッドステートドライブ(SSD、Solid
State Drive)等の記憶装置である。また、記憶部1006は、リムーバブルメディア、即ち可搬記録媒体を含むことができる。リムーバブルメディアは、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリ、あるいは、CD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)のようなディスク記録媒体である。記憶部106は、二次記憶装置とも呼ばれる。
The storage unit 1006 includes, for example, an EPROM (Erasable Programmable ROM), a hard disk drive (HDD, Hard Disk Drive), and a solid state drive (SSD, Solid
State drive). The storage unit 1006 can include a removable medium, that is, a portable recording medium. The removable media is, for example, a USB (Universal Serial Bus) memory or a disc recording medium such as a CD (Compact Disc) or a DVD (Digital Versatile Disc). The storage unit 106 is also called a secondary storage device.
記憶部1006は、各種のプログラム、各種のデータ及び各種のテーブルを読み書き自在に記録媒体に格納する。記憶部1006には、オペレーティングシステム(Operating System :OS)、各種プログラム、各種テーブル等が格納される。記憶部1006に格納される情報は、メモリ1004に格納されてもよい。また、メモリ1004に格納される情報は、記憶部1006に格納されてもよい。 The storage unit 1006 stores various programs, various data, and various tables in a recording medium in a readable and writable manner. The storage unit 1006 stores an operating system (OS), various programs, various tables, and the like. Information stored in the storage unit 1006 may be stored in the memory 1004. In addition, information stored in the memory 1004 may be stored in the storage unit 1006.
オペレーティングシステムは、ソフトウェアとハードウェアとの仲介、メモリ空間の管理、ファイル管理、プロセスやタスクの管理等を行うソフトウェアである。オペレーティングシステムは、通信インタフェースを含む。通信インタフェースは、通信制御部1012を介して接続される他の外部装置等とデータのやり取りを行うプログラムである。外部装置等には、例えば、他の情報処理装置、外部記憶装置等が含まれる。
The operating system is software that mediates software and hardware, manages memory space, manages files, manages processes and tasks, and the like. The operating system includes a communication interface. The communication interface is a program for exchanging data with other external devices connected via the
入力部1008は、キーボード、ポインティングデバイス、ワイヤレスリモコン、タッチパネル等を含む。また、入力部1008は、カメラのような映像や画像の入力装置や、マイクロフォンのような音声の入力装置を含むことができる。
The
出力部1010は、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、EL(Electroluminescence)パネル
等の表示装置、プリンタ等の出力装置を含む。また、出力部1010は、スピーカのような音声の出力装置を含むことができる。
The
通信制御部1012は、他の装置と接続し、情報処理装置1000と他の装置との間の通信を制御する。通信制御部1012は、例えば、LAN(Local Area Network)インタフェースボード、無線通信のための無線通信回路、電話通信のための通信回路である。LANインタフェースボードや無線通信回路は、インターネット等のネットワークに接続される。
The
検出部1014は、情報処理装置1000の動きの加速度を検出する加速度センサなどの検出装置を含む。加速度センサは、互いに直交する3方向の加速度を計測する。加速度センサは、加速度センサを含む情報処理装置1000が身体に装着されることによって、身体の動きの加速度を検出することができる。
The
端末装置100を実現するコンピュータは、プロセッサが二次記憶装置に記憶されているプログラムを主記憶装置にロードして実行することによって、取得部102、算出部104、入力部106、通信部108、出力部112としての機能を実現する。一方、格納部110は、主記憶装置または二次記憶装置の記憶領域に設けられる。
The computer that implements the
一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。 A series of processing can be executed by hardware, but can also be executed by software.
プログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくても、並列的または個別に実行される処理を含む。プログラムを記述するステップの一部が省略されてもよい。 The step of describing the program includes processes that are executed in parallel or individually even if they are not necessarily processed in time series, as well as processes that are executed in time series in the described order. Some of the steps describing the program may be omitted.
(動作例)
スキーヤーである利用者の運動を数値化するために、利用者に加速度センサを装着して、スキーのパラレルターンを行っている際の利用者の動きの加速度が計測される。さらに、動きの加速度を用いて、運動技能の巧拙を示す評価値が算出される。
(Operation example)
In order to quantify the motion of the user who is a skier, an acceleration sensor is attached to the user, and the acceleration of the user's movement during the parallel turn of the ski is measured. Further, an evaluation value indicating the skill of the motor skill is calculated using the acceleration of the movement.
図3は、本実施形態の端末装置の動作フローの例を示す図である。
ステップS101では、端末装置100の取得部102は、スキーヤーである利用者(滑走者)が端末装置100を装着してパラレルターンで滑走する際の動きの加速度を所定のサンプリング周波数で加速度センサにより計測し、加速度の時間変化を示す加速度データを取得する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an operation flow of the terminal device according to the present embodiment.
In step S101, the acquisition unit 102 of the
図4は、スキーヤーである利用者に計測用の加速度センサを含む端末装置を装着する例を示す図である。計測用の携帯端末は、計測の際に、利用者の背中に装着される。携帯端末は、利用者の身体に対して動かないように固定される。スキーヤーである利用者が携帯端末を装着する位置は、背中以外の身体の胴体(例えば、胸など)であってもよい。図4(A)は、利用者を正面から見た図である。図4(B)は、利用者を左側から見た図である。利用者の身体の左側から右側への方向(肩幅方向ともいう)をx方向、身体の中心(例えば、身体の左脇と右脇とを結ぶ線の中心)から頭部の方向(身体軸方向ともいう)をy方向、身体の背面から前面の方向をz方向とするように、利用者の身体に携帯端末が装着される。x方向、y方向、z方向は、それぞれ互いに直交する。x方向、y方向、z方向の向きは、それぞれ、反対方向であってもよい。利用者が水平な地面に直立した時、x
方向は水平方向と平行であり、y方向は鉛直方向と平行である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a terminal device including a measurement acceleration sensor is attached to a user who is a skier. The portable terminal for measurement is worn on the user's back during measurement. The portable terminal is fixed so as not to move with respect to the user's body. The position where the user who is a skier wears the portable terminal may be a body torso (for example, a chest) other than the back. FIG. 4A is a view of the user as seen from the front. FIG. 4B is a view of the user as viewed from the left side. The direction from the left side of the user's body to the right side (also referred to as the shoulder width direction) is the x direction, and the body center (for example, the center of the line connecting the left and right sides of the body) to the head direction (the body axis direction). The portable terminal is attached to the user's body so that the direction from the back to the front of the body is the z direction. The x direction, the y direction, and the z direction are orthogonal to each other. The directions of the x direction, the y direction, and the z direction may be opposite directions. When the user stands upright on a level ground, x
The direction is parallel to the horizontal direction, and the y direction is parallel to the vertical direction.
加速度センサは、x方向、y方向、z方向の加速度を計測する。x方向、y方向、z方向の加速度を、それぞれ、x方向加速度、y方向加速度、z方向加速度という。加速度センサで計測された加速度のデータは、端末装置100内に、加速度が計測された時刻を示す時刻情報と共に格納される。加速度は、所定の周期でサンプリングされている。サンプリング周波数として、利用者の動きの速さに対して十分大きい値が採用される。サンプリング周波数は、例えば、200Hzである。
The acceleration sensor measures acceleration in the x direction, the y direction, and the z direction. The accelerations in the x direction, y direction, and z direction are referred to as x direction acceleration, y direction acceleration, and z direction acceleration, respectively. The acceleration data measured by the acceleration sensor is stored in the
スキーヤーである利用者は、運動器具であるスキーを用いて、パラレルターンを行いながら、滑走する。このとき、利用者は、加速度センサを含む端末装置100を背中に装着する。端末装置100の取得部102は、利用者がパラレルターンを行っている間の3方向の加速度を計測する。端末装置100は、端末装置100に内蔵されるスピーカや端末装置100に接続されるイヤホンなどにより、所定のテンポ(例えば、1分間につき60回(60bpm))の音を、パラレルターンを行う利用者に聞かせる。利用者に聞かせる音のテンポは、60bpmに限定されるものではない。例えば、利用者の技能レベルに合わせて遅いテンポが採用されてもよい。利用者は、聞いている音のテンポに合わせてパラレルターンを行う。即ち、利用者は、聞いている音のテンポに合わせてパラレルターンの右ターン及び左ターンを繰り返す。端末装置100は、計測開始のタイミングを音声等によって、利用者に通知してもよい。端末装置100で計測された加速度データは、格納部110に格納される。端末装置100は、利用者に所定のテンポの音を聞かせずに利用者の滑走時の加速度を計測してもよい。
A user who is a skier slides while performing a parallel turn using skis which are exercise equipment. At this time, the user wears the
また、取得部102は、例えば、通信部108で、上記の計測方法と同様にして加速度の計測を行った携帯端末などの外部の装置から加速度データを受信して、取得してもよい。また、取得部102は、入力部106で入力された加速度データを取得してもよい。このとき、端末装置100は、加速度センサを含まなくてもよい。取得された加速度データは、格納部110に格納される。
For example, the acquisition unit 102 may receive and acquire acceleration data from an external device such as a mobile terminal that has measured acceleration in the same manner as the above measurement method by the communication unit 108. The acquisition unit 102 may acquire acceleration data input from the input unit 106. At this time, the
図5は、取得部が取得する加速度データの例を示す図である。図5のように、取得部102は、加速度が計測された時刻毎に、x方向、y方向、z方向の3方向の加速度の各データを取得する。加速度のサンプリング周波数が200Hzである場合、取得する加速度データは1/200s(0.005s)毎のデータとなる。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of acceleration data acquired by the acquisition unit. As illustrated in FIG. 5, the acquisition unit 102 acquires each piece of acceleration data in the three directions of the x direction, the y direction, and the z direction at each time when the acceleration is measured. When the acceleration sampling frequency is 200 Hz, the acquired acceleration data is data every 1/200 s (0.005 s).
ステップS102では、算出部104は、利用者がパラレルターンを行った際に計測された加速度データを、加速度が計測された時刻を示す時刻情報とともに格納部110から抽出し、テンポ、対称性、ダイナミックさの評価値を算出する。テンポ、対称性、ダイナミックさの評価値は、スキーのパラレルターンの巧拙を示す数値である。テンポ、対称性、ダイナミックさについては、後に説明する。加速度データは、x方向加速度、y方向加速度、z方向加速度を含むが、ここでは、x方向加速度及びy方向加速度が使用される。 In step S102, the calculation unit 104 extracts the acceleration data measured when the user made the parallel turn from the storage unit 110 together with time information indicating the time at which the acceleration was measured, and the tempo, symmetry, dynamic An evaluation value is calculated. The evaluation values for tempo, symmetry, and dynamic are numerical values that indicate the skill of parallel ski turns. The tempo, symmetry, and dynamic will be described later. The acceleration data includes x-direction acceleration, y-direction acceleration, and z-direction acceleration. Here, x-direction acceleration and y-direction acceleration are used.
スキーの滑走の際、身体の中心から頭部の方向は、重力方向(鉛直方向)とほぼ平行になる(向きは互いに反対である)。y方向加速度の+y方向は、身体の中心から頭部の方向である。即ち、+y方向は、ほぼ重力の方向(鉛直方向)と反対の方向となる。したがって、y方向加速度には、重力による、ほぼ−1G(Gは重力加速度)の加速度が加算されている。ここでは、計測結果であるy方向加速度から、重力加速度の影響を除去するために−1Gを減算し、さらに正負を反転したものを、y方向加速度とする。即ち、新たなy方向加速度=(計測結果のy方向加速度−(−1G))×(−1)とする。新たなy方向加速度は、算出部104によって算出される。以後、新たなy方向加速度のことを、単にy方向加速度という。 When skiing, the direction from the center of the body to the head is almost parallel to the direction of gravity (vertical direction) (the directions are opposite to each other). The + y direction of the y-direction acceleration is the direction from the center of the body to the head. That is, the + y direction is substantially opposite to the direction of gravity (vertical direction). Therefore, an acceleration of approximately −1G (G is gravitational acceleration) due to gravity is added to the y-direction acceleration. Here, the y-direction acceleration is obtained by subtracting −1 G from the measurement result y-direction acceleration to remove the influence of the gravitational acceleration and further reversing the positive and negative. That is, new y-direction acceleration = (y-direction acceleration of measurement result − (− 1G)) × (−1). The new y-direction acceleration is calculated by the calculation unit 104. Hereinafter, the new y-direction acceleration is simply referred to as y-direction acceleration.
・テンポについて
スキーのパラレルターンでは、スキーヤーは、右ターン及び左ターンを繰り返しながら、斜面を滑走する。パラレルターンでは、一定の周期で各ターンを繰り返すことが巧いとされる。計測対象のスキーヤーである利用者は、計測時に、所定のテンポの音を聞きながら、当該テンポに合わせるようにパラレルターンを行っている。よって、利用者のパラレルターンのターンのテンポが所定のテンポにより近ければ、より巧いと考えられる。算出部104は、x方向加速度から、各ターンのテンポを算出し、各ターンのテンポが利用者に聞かせた所定のテンポに近いほど値が大きくなるテンポの評価値を算出する。
・ About the tempo In the ski parallel turn, the skier slides on the slope while repeating the right turn and the left turn. In a parallel turn, it is said that repeating each turn with a certain period is skillful. A user who is a skier to be measured performs a parallel turn so as to match the tempo while listening to a sound of a predetermined tempo at the time of measurement. Therefore, if the tempo of the turn of the user's parallel turn is closer to the predetermined tempo, it is considered to be more skillful. The calculation unit 104 calculates the tempo of each turn from the x-direction acceleration, and calculates a tempo evaluation value that increases as the tempo of each turn approaches the predetermined tempo that the user has heard.
算出部104は、利用者がパラレルターンをした際のx方向加速度を時刻情報と共に取得する。x方向加速度が負から正に変わる時点から正から負に変わるまでを、右ターンする。x方向加速度が正から負に変わる時点から負から正に変わる時点までを、左ターンとする。右ターン又は左ターンの1つを、1ターンとする。算出部104は、取得したx方向加速度のデータのうち、例えば、最初にx方向加速度の正負が変わる時刻から最後にx方向加速度の正負が変わる時刻までのデータをx方向加速度として使用する。算出部104は、使用するデータから、右ターンの数と左ターンの数とを計数し、ターンの数の合計をNとする。加速度が一定の周期でサンプリングされるため、1ターンにおける加速度データの数が1ターンを行っている時間に対応する。1ターンのテンポは、1ターンの時間の逆数である。よって、サンプリング周波数がS[Hz]で、ある1ターンの加速度データの数がVであるとき、当該1ターンのテンポは、S/V×60[bpm]として算出される。算出部104は、各ターンのテンポを算出する。 The calculation part 104 acquires the x direction acceleration at the time of a user making a parallel turn with time information. Turn right until the x-direction acceleration changes from negative to positive until it changes from positive to negative. The time from when the x-direction acceleration changes from positive to negative to the time when the acceleration in the x direction changes from negative to positive is defined as a left turn. One right turn or one left turn is one turn. Of the acquired x-direction acceleration data, for example, the calculation unit 104 uses, as the x-direction acceleration, data from the time when the sign of the x-direction acceleration changes first to the time when the sign of the x-direction acceleration changes last. The calculation unit 104 counts the number of right turns and the number of left turns from the data to be used, and sets the total number of turns to N. Since the acceleration is sampled at a constant period, the number of acceleration data in one turn corresponds to the time during which one turn is performed. The tempo of one turn is the reciprocal of the time of one turn. Therefore, when the sampling frequency is S [Hz] and the number of acceleration data of one turn is V, the tempo of the one turn is calculated as S / V × 60 [bpm]. The calculation unit 104 calculates the tempo of each turn.
算出部104は、ターンをN回行った際の1ターンのテンポの分散を求める。i番目のターンのテンポをxiとする。ターンをN回行った際の1ターンのテンポの分散σは、 The calculation unit 104 obtains the tempo variance for one turn when the turn is performed N times. Let i be the tempo of the i-th turn. The variance σ of the tempo of one turn when performing N turns is
テンポの評価値は、値が大きいほど、よりよいフォームであることを意味する。テンポの評価値は、各ターンのテンポが目標のテンポに一致する時、最高点(100点)となる。 The tempo evaluation value means that the larger the value, the better the form. The tempo evaluation value is the highest (100 points) when the tempo of each turn matches the target tempo.
滑走時に利用者にテンポTの音を聞かせず加速度の計測を行った場合、テンポの評価値の算出において、Tを計測時の各ターンのテンポの平均値としてもよい。 When acceleration is measured without letting the user hear the sound of tempo T at the time of sliding, T may be an average value of the tempo of each turn at the time of calculation of the evaluation value of tempo.
パラレルターンは、右ターン及び左ターンの2ターンで1周期とする。よって、1ターンをTのテンポで滑走すると、x方向加速度は、T/2のテンポで時間変化することにな
る。よって、x方向加速度をフーリエ変換したとき、T/2のピークの高さが高いほど、2/Tのピークの半値幅が小さいほど、計測対象の利用者がTのテンポにより近く、滑走していることを意味する。そこで、x方向加速度をフーリエ変換したときのT/2のピークの高さに基づく値やT/2のピークの半値幅に基づく値を、テンポの評価値としてもよい。
A parallel turn is one cycle with two turns, a right turn and a left turn. Therefore, if one turn is made at a tempo of T, the x-direction acceleration changes with time at a tempo of T / 2. Therefore, when the x-direction acceleration is Fourier transformed, the higher the T / 2 peak height, the closer the 2 / T peak half-value width, the closer the measurement target user is to the tempo of T Means that Therefore, a value based on the height of the T / 2 peak when the x-direction acceleration is Fourier transformed or a value based on the half width of the T / 2 peak may be used as the tempo evaluation value.
図6は、x方向加速度の時間変化のグラフの例を示す図である。図6のグラフの横軸は時間を示し、縦軸はx方向加速度を示す。図6のグラフにおいて、時間軸より上の曲線が右ターンを示し、時間軸より下の曲線が左ターンを示す。図6のグラフの上部には、各ターンのテンポが記載されている。ターンの時間の逆数がテンポに相当するので、ターンの時間が短いほどテンポは大きくなる。ここでは、目標とするテンポを60bpmとしている。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a graph of a temporal change in x-direction acceleration. In the graph of FIG. 6, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates x-direction acceleration. In the graph of FIG. 6, the curve above the time axis indicates the right turn, and the curve below the time axis indicates the left turn. In the upper part of the graph of FIG. 6, the tempo of each turn is described. Since the reciprocal of the turn time corresponds to the tempo, the shorter the turn time, the larger the tempo. Here, the target tempo is set to 60 bpm.
・対称性
スキーのパラレルターンでは、右ターンと左ターンとで同じようなフォームで滑走することが巧いとされる。即ち、右ターンと左ターンとで身体の動きが対象であるほど、良いフォームであるとされる。算出部104は、x方向加速度、y方向加速度から、対称性の評価値を算出する。対称性の評価値として、左右加重の比率と左右加重のバランスとがある。左右加重の比率は、左ターン及び右ターンのそれぞれにおける雪面を押し付ける加重の大きさと向きについての比率である。スキー板を押し付ける加重の大きさ及び向きは、x方向加速度およびy方向加速度に表れる。左ターン及び右ターンにおいて、雪面を押し付ける加重の大きさと向きが左右のターンで対称であれば、よいフォームで滑走していると考えられる。即ち、左ターン及び右ターンにおいて、x方向加速度およびy方向加速度が左右のターンで対称であれば、よいフォームで滑走していると考えられる。また、左右加重のバランスは、左ターンを行っている時間と右ターンを行っている時間とのバランスである。左ターンを行っている時間と右ターンを行っている時間とが近いほど、よりよいフォームで滑走していると考えられる。
・ Symmetry In the parallel turn of skiing, it is said that it is skillful to slide in the same form on the right turn and the left turn. In other words, the better the form, the more the body movement is targeted in the right turn and the left turn. The calculation unit 104 calculates a symmetry evaluation value from the x-direction acceleration and the y-direction acceleration. The evaluation value of symmetry includes a left-right weight ratio and a left-right weight balance. The right / left weight ratio is a ratio of the magnitude and direction of the weight for pressing the snow surface in each of the left turn and the right turn. The magnitude and direction of the load for pressing the ski are expressed in the x-direction acceleration and the y-direction acceleration. If the magnitude and direction of the load that presses the snow surface are symmetrical between the left and right turns in the left and right turns, it is considered that the aircraft is sliding in a good form. That is, if the x-direction acceleration and the y-direction acceleration are symmetrical between the left and right turns in the left turn and the right turn, it is considered that the aircraft is sliding in a good form. Further, the left-right weighted balance is a balance between the time for making a left turn and the time for making a right turn. It is considered that the closer the time for making the left turn and the time for making the right turn, the better the form.
算出部104は、利用者がパラレルターンをした際のx方向加速度及びy方向加速度を、時刻情報と共に取得する。算出部104は、取得した加速度データを、左ターンのものと、右ターンのものとに分類する。即ち、算出部104は、x方向加速度が正のものを右ターンとし、x方向加速度が負のものを左ターンとして、加速度データを分類する。 The calculation unit 104 acquires the x-direction acceleration and the y-direction acceleration when the user makes a parallel turn together with time information. The calculation unit 104 classifies the acquired acceleration data into a left turn type and a right turn type. That is, the calculation unit 104 classifies the acceleration data with a positive x-direction acceleration as a right turn and a negative x-direction acceleration as a left turn.
時刻tのx方向加速度、y方向加速度のそれぞれを、x(t),y(t)とする。算出部104は、右ターンの各計測時刻tについて、XY座標に点(x(t),y(t))をとる。算出部104は、これらの点について、原点(0,0)を通る近似直線を求める。近似直線の傾きaRは、以下の式で求められる。右ターンの近似直線の傾きaRの絶対値は、右ターンの特徴を示す特徴値の一例である。 The x-direction acceleration and the y-direction acceleration at time t are respectively x (t) and y (t). The calculation unit 104 takes a point (x (t), y (t)) in the XY coordinates for each measurement time t of the right turn. The calculation unit 104 obtains an approximate straight line passing through the origin (0, 0) for these points. The inclination aR of the approximate straight line is obtained by the following equation. The absolute value of the slope aR of the approximate straight line of the right turn is an example of a characteristic value indicating the characteristic of the right turn.
算出部104は、左ターンについても同様にして、原点を通る近似直線の傾きaLを求める。左ターンの近似直線の傾きaLの絶対値は、左ターンの特徴を示す特徴値の一例である。さらに、算出部104は、一方の傾きに対する他方の傾きの割合bを求める。割合bは、次のように定義される。 Similarly, the calculation unit 104 obtains the slope aL of the approximate straight line passing through the origin for the left turn. The absolute value of the slope aL of the approximate straight line of the left turn is an example of a characteristic value indicating the characteristic of the left turn. Further, the calculation unit 104 obtains a ratio b of the other inclination with respect to one inclination. The ratio b is defined as follows.
うに求める。左右加重の比率の評価値は、aLとaRとの類似性が高いほど(割合bが1に近いほど)、大きくなる。
ここで、Cは、0以上100未満の定数とする。Cは、例えば、30とする。左右加重の比率の評価値の値が大きいほど、雪面を押し付ける加重の大きさと向きが左右のターンで対称であり、よりよいフォームであることを意味する。左右加重の比率の評価値は、左右のターンの近似直線の傾きの絶対値が同じ時、最高点(100点)となる。 Here, C is a constant not less than 0 and less than 100. C is set to 30, for example. The larger the value of the evaluation value of the left / right weight ratio, the more symmetrical the size and direction of the weight that presses the snow surface, and the better the form. The evaluation value of the right / left weight ratio is the highest (100 points) when the absolute values of the slopes of the approximate straight lines of the left and right turns are the same.
図7は、x方向加速度とy方向加速度とをXY座標にプロットした例を示す図である。図7の例では、x方向加速度が正の点が右ターンを示し、x方向加速度が負の点が左ターンを示す。図7では、右ターンの点の集合に対する原点を通る近似直線(原点から右上方向に伸びる直線)及び左ターンの点の集合に対する原点を通る近似直線(原点から左上方向に伸びる直線)が示される。図7の例では、右ターンの点の集合に対する原点を通る近似直線の傾きは、1.62であり、左ターンの点の集合に対する原点を通る近似直線の傾きは、−1.41である。この例では、左右加重の比率の評価値は、85点となる。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which x-direction acceleration and y-direction acceleration are plotted on XY coordinates. In the example of FIG. 7, a point where the x-direction acceleration is positive indicates a right turn, and a point where the x-direction acceleration is negative indicates a left turn. FIG. 7 shows an approximate straight line passing through the origin for the set of right turn points (straight line extending from the origin to the upper right direction) and an approximate straight line passing through the origin for the set of left turn points (straight line extending from the origin to the upper left direction). . In the example of FIG. 7, the slope of the approximate line passing through the origin with respect to the set of points on the right turn is 1.62, and the slope of the approximate line through the origin with respect to the set of points on the left turn is −1.41. . In this example, the evaluation value of the right / left weight ratio is 85 points.
また、算出部104は、右ターンを行っている時間と左ターンを行っている時間とを算出する。右ターンを行っている時間は、右ターンに分類したx方向加速度の数を数えることで算出される。左ターンを行っている時間についても同様である。ここで、右ターンのx方向加速度の数をR、左ターンのx方向加速度の数をLとする。算出部104は、次の式のように、左右加重のバランスの評価値(Balance Score)を算出する。左右加重のバ
ランスの評価値は、LとRとの類似性が高いほど(LがRに近いほど)、大きくなる。
In addition, the calculation unit 104 calculates the time during which the right turn is performed and the time during which the left turn is performed. The time for making the right turn is calculated by counting the number of x-direction accelerations classified as the right turn. The same applies to the time during which a left turn is being made. Here, the number of x-direction accelerations for the right turn is R, and the number of x-direction accelerations for the left turn is L. The calculation unit 104 calculates a left-right weighted balance evaluation value (Balance Score) as in the following equation. The evaluation value of the left-right weight balance increases as the similarity between L and R increases (as L is closer to R).
左右加重のバランスの評価値の値が大きいほど、右ターンを行っている時間と左ターンを行っている時間とが近くなり、よりよいフォームで滑走していると考えられる。左右加重のバランスの評価値は、左右のターンの時間が同じ時、最高点(100点)となる。 The larger the value of the left-right weight balance evaluation value, the closer the time for making a right turn and the time for making a left turn, and it is considered that the aircraft is sliding in a better form. The left / right weight balance evaluation value is the highest (100 points) when the left and right turn times are the same.
算出部104は、左右加重の比率の評価値(Ratio Score)と左右加重のバランスの評
価値(Balance Score)とを平均して、次の式のように、対称性の評価値(Symmetry Scor
e)として算出してもよい。
The calculation unit 104 averages the left-right weighted ratio evaluation value (Ratio Score) and the left-right weighted balance evaluation value (Balance Score), and calculates the symmetry evaluation value (Symmetry Scor as shown in the following equation).
It may be calculated as e).
・ダイナミックさ
パラレルターンで右端又は左端で折り返す時に、スピードが上がっているほど、下半身が外側に傾いて華麗に見える。華麗に見えるフォームで滑走することは、巧いとされる。x方向の加速度の絶対値は折り返す時に最大になり、この値はスピードが出ている時ほど大きくなる。従って、右ターン時のx方向の加速度の絶対値の最大値、及び、左ターン時のx方向の加速度の絶対値の最大値が大きいほど、華麗にダイナミックに見え、よりよいフォームで滑走していると考えられる。算出部104は、x方向加速度から、ダイナミックさの評価値を算出する。
-Dynamicity When turning back at the right or left end in a parallel turn, the lower the body, the lower the body tilts outwards and looks brilliant. Gliding in a brilliant form is considered a skill. The absolute value of the acceleration in the x direction is maximized when turning back, and this value increases as the speed increases. Therefore, the larger the maximum absolute value of the x-direction acceleration during the right turn and the maximum absolute value of the x-direction acceleration during the left turn, the more brilliant and dynamic it will be. It is thought that there is. The calculation unit 104 calculates a dynamic evaluation value from the x-direction acceleration.
算出部104は、利用者がパラレルターンをした際のx方向加速度を取得する。算出部104は、取得したx方向加速度を、左ターンのものと、右ターンのものとに分類する。即ち、算出部104は、x方向加速度が正のものを右ターン、負のものを左ターンとする。算出部104は、右ターンのx方向加速度から、絶対値が最大のものを抽出する。また、算出部104は、左ターンのx方向加速度から、絶対値が最大のものを抽出する。算出部104は、右ターンのx方向加速度の絶対値の最大値をRmax、左ターンのx方向加速
度の絶対値の最大値をLmaxとする。算出部104は、パラレルターンのダイナミックさ
を示すダイナミックさの評価値(Dynamic Score)を次のように算出する。
The calculation part 104 acquires the x direction acceleration at the time of a user making a parallel turn. The calculation unit 104 classifies the acquired x-direction acceleration into a left turn type and a right turn type. That is, the calculation unit 104 sets a positive x-direction acceleration as a right turn and a negative x-direction acceleration as a left turn. The calculation unit 104 extracts the one having the maximum absolute value from the x-direction acceleration of the right turn. Moreover, the calculation part 104 extracts the thing with the largest absolute value from the x direction acceleration of a left turn. The calculation unit 104 sets the maximum absolute value of the x-direction acceleration for the right turn to R max and the maximum absolute value of the x-direction acceleration for the left turn to L max . The calculation unit 104 calculates a dynamic evaluation value (Dynamic Score) indicating the dynamics of the parallel turn as follows.
上級者であっても、x方向の加速度の絶対値が2G(19.6m/s2)を超えること
はないので、ここでは、数値化の際の最高点(100点)を、x方向の加速度の絶対値が2Gとなった時とする。
ダイナミックさの評価値の値が大きいほど、動きがダイナミックであり、よりよいフォームであることを意味する。
また、算出部104は、右ターンのピークの平均をRmax、左ターンのピークの平均を
Lmaxとしてダイナミックさの評価値を算出してもよい。
Even if you are an expert, the absolute value of acceleration in the x direction will not exceed 2G (19.6 m / s 2 ). It is assumed that the absolute value of acceleration is 2G.
A larger value of the evaluation value of dynamic means that the movement is dynamic and a better form.
Further, the calculation unit 104 may calculate the dynamic evaluation value by setting the average of the right turn peak as R max and the average of the left turn peak as L max .
ステップS103では、端末装置100の出力部112は、ステップS102で算出された各評価値の値を、利用者に通知するために、表示する。出力部112は、テンポの評価値を、図6に示すようなグラフと共に表示してもよい。図6に示すようなグラフと共に表示することで、利用者は、滑り始めでテンポがずれているのか、滑り終わりでテンポがずれているのか、右側のテンポがずれているのか、左側のテンポがずれているのか等を視覚的に容易に認識することができる。また、出力部112は、左右加重の比率の評価値を、図7のようなグラフと共に表示してもよい。図7に示すようなグラフと共に表示することで、利用者は、視覚的にターンの際の対称性のずれを認識することができる。
In step S103, the
複数の滑走者について、滑走時に、滑走者に装着される携帯端末等で計測された加速度データを、端末装置100で取得して、滑走者毎の、テンポ、対称性、ダイナミックさの評価値を算出し、表示してもよい。端末装置100は、複数の滑走者の加速度データを、携帯端末等及び端末装置100を含む通信ネットワークを介して取得する。また、端末装置は、記録媒体を介して、複数の滑走者の加速度データを、取得してもよい。端末装置100は、例えば、複数の滑走者の運動技能の評価値を比較できるように表示することで、各滑走者は、自身の運動技能と他人の運動技能とを比較して、自身の技能の向上に役立てることができる。
For a plurality of riders, acceleration data measured by a portable terminal or the like worn by the rider at the time of a ride is acquired by the
(実施形態の作用、効果)
端末装置100は、利用者がスキーのパラレルターンを行う際に計測されたx方向加速度、y方向加速度を使用して、パラレルターンの巧拙を示す、テンポ、対称性、ダイナミックさの評価値を算出して、出力する。
(Operation and effect of the embodiment)
The
従来、運動を行う際の動きを示す加速度の時間変化が計測されることがあったが、加速度の時間変化の値や加速度を積分した速度の時間変化等をそのまま見るだけでは、運動の巧拙を認識することは難しかった。本実施形態の端末装置100によれば、パラレルターンを行う際に計測された加速度の時間変化に基づいて、パラレルターンの巧拙を示す評価値を算出することで、利用者にパラレルターンの巧拙を直感的に認識できる評価値を提示することができる。また、利用者は、パラレルターンの巧拙を示す評価値により、自身のスキーの技能レベルを知ることができる。利用者は、パラレルターンの巧拙を示す評価値の経時的な変化を見ることで、技能の向上度合いを客観的に確認することが可能となる。
Conventionally, the time change of acceleration, which indicates the movement when exercising, has been measured, but if you just look at the value of the time change of acceleration or the time change of the speed integrated with the acceleration, the skill of the exercise can be reduced. It was difficult to recognize. According to the
本実施形態では、スキーで滑走する滑走者に装着される加速度センサにより滑走者の加速度を計測するため、計測時に大規模な実験施設を使用して滑走者の身体を拘束することなく、滑走者の動きを示す加速度データを取得することが可能となる。 In this embodiment, since the acceleration of the rider is measured by an acceleration sensor attached to the rider who skis on the ski, the rider does not restrain the rider's body using a large-scale experimental facility at the time of measurement. It is possible to acquire acceleration data indicating the movement of the.
100 端末装置
102 取得部
104 算出部
106 入力部
108 通信部
110 格納部
112 出力部
1000 情報処理装置
1002 プロセッサ
1004 メモリ
1006 記憶部
1008 入力部
1010 出力部
1012 通信制御部
1014 検出部
100 terminal device
102 Acquisition unit
104 Calculation unit
106 Input section
108 Communication Department
110 Storage
DESCRIPTION OF
Claims (10)
運動器具を用いて滑走する滑走者が少なくとも1回の左右のターンを行うことで得られた前記滑走者の肩幅方向の加速度を示す第1加速度データを記憶するステップと、
前記第1加速度データを用いて前記滑走者のターンの巧拙を示す評価値を算出するステップと、
を実行させる評価値算出プログラム。 On the computer,
Storing first acceleration data indicating acceleration in the shoulder width direction of the rider obtained by the rider sliding using the exercise equipment making at least one left and right turn;
Calculating an evaluation value indicating the skill of the rider's turn using the first acceleration data;
An evaluation value calculation program for executing
請求項1に記載の評価値算出プログラム。 The evaluation value calculation program according to claim 1, wherein in the step of calculating the evaluation value, the computer calculates an evaluation value of the tempo of the turn based on the first acceleration data.
前記コンピュータに、前記評価値を算出するステップにおいて、前記第1加速度データに基づいて、前記ターンの1ターンの時間の長さの逆数の前記所定テンポに対する分散を算出させ、前記分散の大きさに応じた前記ターンのテンポの評価値を算出させる
請求項2に記載の評価値算出プログラム。 The first acceleration data indicates an acceleration in a shoulder width direction when the runner makes a left or right turn while listening to a sound of a predetermined tempo,
In the step of calculating the evaluation value, the computer calculates a variance of the reciprocal of the time length of one turn of the turn with respect to the predetermined tempo based on the first acceleration data. The evaluation value calculation program according to claim 2, wherein an evaluation value of the tempo of the corresponding turn is calculated.
前記記憶するステップにおいて、前記ターンを行うことで得られた前記滑走者の身体軸方向の加速度を示す前記第2加速度データをさらに記憶させ、
前記評価値を算出するステップにおいて、前記第1加速度データ及び前記第2加速度データに基づき、前記ターンの対称性の評価値を算出させる
請求項1から3のいずれか1つに記載の評価値算出プログラム。 In the computer,
In the storing step, the second acceleration data indicating the acceleration in the body axis direction of the rider obtained by performing the turn is further stored,
The evaluation value calculation according to any one of claims 1 to 3, wherein in the step of calculating the evaluation value, an evaluation value of symmetry of the turn is calculated based on the first acceleration data and the second acceleration data. program.
請求項4に記載の評価値算出プログラム。 In the step of calculating the evaluation value in the computer, the first acceleration data and the second acceleration data are used as the first acceleration data and the second acceleration data are used as the right turn acceleration data and the left turn acceleration data. According to the similarity between the right turn feature value and the left turn feature value, a right turn feature value indicating the right turn feature and a left turn feature value indicating the left turn feature are calculated. The evaluation value calculation program according to claim 4, wherein a first evaluation value of symmetry of the turn is calculated.
請求項4または5に記載の評価値算出プログラム。 In the step of calculating the evaluation value in the computer, the first acceleration data and the second acceleration data are used as the first acceleration data and the second acceleration data are used as the right turn acceleration data and the left turn acceleration data. According to the similarity between the time of making the right turn and the time of making the left turn, the time for making the right turn and the time for making the left turn are calculated. The evaluation value calculation program according to claim 4 or 5, wherein a second evaluation value of symmetry of the turn is calculated.
請求項1から6のいずれか1項に記載の評価値算出プログラム。 The evaluation value calculation program according to any one of claims 1 to 6, wherein in the step of calculating the evaluation value, the computer calculates an evaluation value of dynamics of the turn based on the first acceleration data.
度の最大値の絶対値の大きさに応じた前記ターンのダイナミックさの評価値を算出させる請求項7に記載の評価値算出プログラム。 In the step of calculating the evaluation value, the computer calculates the absolute value of the absolute value of the acceleration of the right turn and the maximum value of the acceleration of the left turn based on the first acceleration data, The evaluation value calculation program according to claim 7, wherein the evaluation value of the dynamic value of the turn according to the magnitude of the absolute value of the absolute value of the acceleration of the right turn and the absolute value of the acceleration of the left turn is calculated.
運動器具を用いて滑走する滑走者が少なくとも1回の左右のターンを行うことで得られた肩幅方向の第1加速度データを記憶し、
前記第1加速度データを用いて前記滑走者のターンの巧拙を示す評価値を算出する、
ことを含む滑走者のターン技術の評価値算出方法。 Computer
Storing the first acceleration data in the shoulder width direction obtained by a rider who makes a slide using athletic equipment making at least one left and right turn;
Calculating an evaluation value indicating the skill of the rider's turn using the first acceleration data;
A method for calculating the evaluation value of the rider's turn technique.
前記第1加速度データを用いて前記滑走者のターンの巧拙を示す評価値を算出するプロセッサと、
を備える情報処理装置。 A storage device for storing first acceleration data in the width direction of the shoulder obtained by a rider sliding using exercise equipment making at least one left and right turn;
A processor that calculates an evaluation value indicating the skill of the rider's turn using the first acceleration data;
An information processing apparatus comprising:
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