JP2016147069A - Exercise assist device, exercise assist method, and exercise assist program - Google Patents

Exercise assist device, exercise assist method, and exercise assist program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exercise assist device, an exercise assist method, and an exercise assist program capable of accurately determining an extent of an arm swing during exercising, properly conveying an exercising state to an exerciser, and inducing the exerciser to an appropriate exercising state.SOLUTION: An exercise assist device uses a terminal 100, which is worn on the upper arm of a user US, to grasp an exercising state of the user US including an arm swing angle, which is attained during exercising, on the basis of sensor data items acquired from an acceleration sensor 110 and an angular speed sensor 120, and appends evaluation information to the arm swing angle. An arm swing angle acquired during a subsequent exercising is compared with the arm swing angle to which the evaluation information is appended. Based on a result of the comparison, the user US is provided with exercise assist information for use in inducing the user to an appropriate exercising state.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、運動支援装置、運動支援方法及び運動支援プログラムに関し、特に、人体の運動時の動作状態(運動動作状態)を把握して、当該運動動作を適正な状態に誘導する機能を備えた運動支援装置、運動支援方法及び運動支援プログラムに関する。   The present invention relates to an exercise support device, an exercise support method, and an exercise support program, and in particular, has a function of grasping an operation state (exercise operation state) during exercise of a human body and guiding the exercise operation to an appropriate state. The present invention relates to an exercise support device, an exercise support method, and an exercise support program.

近年、健康志向の高まりにより、日常的にランニングやウォーキング等の運動を行って健康状態を維持、増進する人々が増えている。また、日常の運動を通して、各種の競技大会やレース等への参加を目指す人も増加している。このような人々は、効率的かつ効果的な運動内容を実現するために、自らの運動動作状態を数値やデータで測定したり記録したりして、トレーニングに活用することに意識や関心が非常に高い。   In recent years, with the increase in health consciousness, an increasing number of people maintain and improve their health by performing daily exercises such as running and walking. In addition, the number of people who want to participate in various competitions and races through daily exercise is increasing. In order to realize efficient and effective exercise content, these people are very conscious and interested in measuring and recording their exercise state with numerical values and data, and using them for training. Very expensive.

ここで、運動動作状態を正確に把握するための手法として、運動のペースやピッチ、脈拍数、体温、血圧、呼吸数、エネルギー消費量等の、種々の指標を用いることが有効であることが知られている。このような指標を用いた運動動作状態の把握方法については、例えば特許文献1に記載されている。   Here, it is effective to use various indexes such as the pace and pitch of exercise, pulse rate, body temperature, blood pressure, respiration rate, energy consumption, etc. as a method for accurately grasping the movement state of exercise. Are known. For example, Patent Document 1 discloses a method for grasping an exercise motion state using such an index.

特開平10−290854号公報JP-A-10-290854

上述したような種々の指標のうち、ランニングやウォーキング等の運動動作においては、当該運動動作中にどれだけ腕が振れているかという、腕振りの程度は、運動者が効率的に運動(走行や歩行)を行っているかを判断するための重要な指標であると考えられている。しかしながら、腕振りの程度(腕が十分触れているか否か)を正確に把握し、その情報を運動者に適切に伝達することができる技術については、未だ確立されていなかった。   Among the various indexes as described above, in exercise motion such as running and walking, the degree of arm swing, which is how much the arm swings during the motion motion, is determined by the exerciser's efficient exercise (running and running). It is considered to be an important index for judging whether or not (walking). However, a technique capable of accurately grasping the degree of arm swing (whether the arm is sufficiently touched) and appropriately transmitting the information to the exerciser has not yet been established.

なお、運動中の腕振りに関する技術については、例えば特開2011−200558号公報に、運動中の心電信号や心拍数を検出する生体情報取得装置において、腕振り検知センサを用いて、腕振りの切り返しタイミングを検出し、当該タイミングの心電信号を間引くことにより、腕振りに起因するノイズの影響を除去する手法が記載されている。しかしながら、この技術においては、腕振り検知センサからの検知信号を、運動動作状態を把握するための指標として用いるものではなかった。   As for a technique related to arm swing during exercise, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2011-200558 discloses an arm swing detection sensor using an arm swing detection sensor in a biological information acquisition device that detects an electrocardiogram signal and heart rate during exercise. Describes a method of removing the influence of noise caused by arm swinging by detecting the turn-back timing and thinning out an electrocardiogram signal at that timing. However, in this technique, the detection signal from the arm swing detection sensor is not used as an index for grasping the exercise motion state.

そこで、本発明は、運動動作中の腕振りの程度を正確に判断し、運動者に運動動作状態を適切に伝達するとともに、適正な運動動作状態に誘導することができる運動支援装置、運動支援方法及び運動支援プログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an exercise support device and exercise support that can accurately determine the degree of arm swing during an exercise operation, appropriately transmit the exercise operation state to the exerciser, and guide the exercise operation state to an appropriate exercise operation state. The object is to provide a method and an exercise support program.

本発明に係る運動支援装置は、
利用者が腕を振りながら歩行又は走行の運動を行っている時の前記利用者の動作状態に関連する動作データを検出する検出部と、
前記利用者が前記運動を行っているときの前記利用者の前記腕の振り角度を腕振り角度として算出する腕振り角度算出部と、
を備え、
前記検出部は、前記動作データとして、前記運動時の前記利用者の前記腕の動きに対応する角速度データと前記運動時の前記利用者の身体の動きに対応する加速度データとを検出し、
前記腕振り角度算出部は、
前記加速度データの変化に基づいて、前記運動時の前記利用者の足の動きの1周期のタイミングを検出し、
前記1周期のタイミングに対応して設定されるトラッキング期間内において前記角速度データが極小値を示す複数のタイミングの各々での前記利用者の腕の角度を、前記角速度データに基づいて算出し、
前記複数のタイミングのうちの何れか2つのタイミングでの前記利用者の腕の角度の差分の中の最大値を、前記腕振り角度として取得することを特徴とする。
The exercise support apparatus according to the present invention includes:
A detection unit for detecting operation data related to the operation state of the user when the user is walking or running while waving his arm;
An arm swing angle calculation unit that calculates a swing angle of the arm of the user when the user is performing the exercise as an arm swing angle;
With
The detection unit detects, as the motion data, angular velocity data corresponding to the movement of the user's arm during the exercise and acceleration data corresponding to the movement of the user's body during the exercise,
The arm swing angle calculation unit
Based on the change in the acceleration data, detect the timing of one cycle of the user's foot movement during the exercise,
An angle of the user's arm at each of a plurality of timings at which the angular velocity data shows a minimum value within a tracking period set corresponding to the timing of the one cycle is calculated based on the angular velocity data,
The maximum value among the differences in the angle of the user's arm at any two timings among the plurality of timings is acquired as the arm swing angle.

本発明に係る運動支援方法は、
腕を振りながら歩行又は走行の運動を行っている利用者の腕の動きに対応する角速度データと前記利用者の身体の動きに対応する加速度データとを検出し、
前記加速度データの変化に基づいて、前記運動時の前記利用者の身体の足の動きの1周期のタイミングを検出し、
前記1周期のタイミングに対応して設定されるトラッキング期間内で前記角速度データが極小値を示す複数のタイミングの各々での前記利用者の腕の角度を、前記角速度データに基づいて算出し、
前記複数のタイミングのうちの何れか2つのタイミングでの前記利用者の腕の角度の差分の中の最大値を、腕振り角度として取得する、
ことを特徴とする。
The exercise support method according to the present invention includes:
Detecting angular velocity data corresponding to the movement of the arm of the user who is walking or running while waving his arm and acceleration data corresponding to the movement of the user's body,
Based on the change in the acceleration data, the timing of one cycle of the movement of the user's body foot during the exercise is detected,
An angle of the user's arm at each of a plurality of timings at which the angular velocity data shows a minimum value within a tracking period set corresponding to the timing of the one cycle is calculated based on the angular velocity data,
Obtaining a maximum value among the differences in the angle of the arm of the user at any two timings of the plurality of timings as an arm swing angle;
It is characterized by that.

本発明に係る運動支援プログラムは、
コンピュータに、
腕を振りながら歩行又は走行の運動を行っている利用者の腕の動きに対応する角速度データを角速度センサにより検出させるとともに、加速度センサにより前記利用者の身体の動きに対応する加速度データを検出させ、
前記加速度データの変化に基づいて、前記運動時の前記利用者の足の動きの1周期のタイミングを検出させ、
前記1周期のタイミングに対応して設定されるトラッキング期間内で前記角速度データが極小値を示す複数のタイミングの各々での前記利用者の腕の角度を、前記角速度データに基づいて算出させ、
前記複数のタイミングのうちの何れか2つのタイミングでの前記利用者の腕の角度の差分の中の最大値を、腕振り角度として取得させる、
ことを特徴とする。
The exercise support program according to the present invention includes:
On the computer,
The angular velocity sensor detects the angular velocity data corresponding to the movement of the arm of the user who is walking or running while swinging the arm, and the acceleration sensor detects the acceleration data corresponding to the movement of the user's body. ,
Based on the change in the acceleration data, the timing of one cycle of the user's foot movement during the exercise is detected,
The angle of the user's arm at each of a plurality of timings at which the angular velocity data shows a minimum value within a tracking period set corresponding to the timing of the one cycle is calculated based on the angular velocity data,
Obtaining the maximum value among the differences in the angle of the arm of the user at any two timings of the plurality of timings as an arm swing angle;
It is characterized by that.

本発明によれば、運動動作中の腕振りの程度を正確に判断し、運動者に運動動作状態を適切に伝達するとともに、適正な運動動作状態に誘導することができる。   According to the present invention, it is possible to accurately determine the degree of arm swing during an exercise operation, to appropriately transmit the exercise operation state to an exerciser, and to induce an appropriate exercise operation state.

本発明に係る運動支援装置の第1の実施形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a first embodiment of an exercise support apparatus according to the present invention. 第1の実施形態に係る運動支援装置の一構成例を示す機能ブロック図であるIt is a functional block diagram which shows one structural example of the exercise assistance apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る運動支援装置における運動支援方法の一例を示すフロ ーチャートである。3 is a flowchart showing an example of an exercise support method in the exercise support apparatus according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る運動支援方法により実行される腕姿勢検出処理の一例 を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of an arm posture detection process executed by the exercise support method according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る運動支援方法により取得されるセンサデータの一例を 示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram showing an example of sensor data acquired by the exercise support method according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る運動支援方法により実行される腕姿勢のトラッキング 動作(腕振り状態の検出動作)を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the tracking operation | movement (detection operation | movement of an arm swing state) of the arm posture performed by the exercise | movement assistance method which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る運動支援方法により実行される腕振り状態判断・支援 処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the arm swing state judgment and assistance process performed with the exercise | movement assistance method which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る運動支援装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the exercise | movement assistance apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る運動支援装置の一構成例を示す機能ブロック図である 。It is a functional block diagram which shows one structural example of the exercise assistance apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る運動支援方法により実行される腕姿勢のトラッキン グ動作(腕振り状態の検出動作)を示す概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram showing an arm posture tracking operation (arm swing state detection operation) executed by the exercise support method according to the second embodiment. 第3の実施形態に係る運動支援装置を示す概略構成図る。A schematic configuration of the exercise support apparatus according to the third embodiment is provided. 第3の実施形態に係る運動支援装置の一構成例を示す機能ブロック図であ る。It is a functional block diagram which shows the example of 1 structure of the exercise assistance apparatus which concerns on 3rd Embodiment.

以下、本発明に係る運動支援装置、運動支援方法及び運動支援プログラムについて、実施形態を示して詳しく説明する。ここでは、ユーザがウォーキング(歩行)やランニング(走行)を行う場合について説明する。   Hereinafter, an exercise support device, an exercise support method, and an exercise support program according to the present invention will be described in detail with reference to embodiments. Here, a case where the user performs walking (walking) or running (running) will be described.

<第1の実施形態>
(運動支援装置)
図1は、本発明に係る運動支援装置の第1の実施形態を示す概略構成図である。ここで、図1(a)は、本実施形態に係る運動支援装置を人体に装着した状態を示す概略図であり、図1(b)、(c)は、本実施形態に係る運動支援装置の一例を示す概略構成図である。図2は、本実施形態に係る運動支援装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図2(a)は、上腕部に装着する運動支援装置の一例を示す概略構成図であり、図2(b)は、前腕部に装着する運動支援装置の一例を示す概略構成図である。
<First Embodiment>
(Exercise support device)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of an exercise support apparatus according to the present invention. Here, FIG. 1A is a schematic diagram illustrating a state in which the exercise support apparatus according to the present embodiment is attached to a human body, and FIGS. 1B and 1C are exercise support apparatuses according to the present embodiment. It is a schematic block diagram which shows an example. FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the exercise support apparatus according to the present embodiment. FIG. 2A is a schematic configuration diagram illustrating an example of an exercise support device worn on the upper arm, and FIG. 2B is a schematic configuration diagram illustrating an example of an exercise support device worn on the forearm.

本実施形態に係る運動支援装置は、例えば図1(a)〜(c)に示すように、運動者であるユーザUSの上腕部に装着される端末(第1の端末)100と、前腕部(手首)に装着される端末(第2の端末)200と、を有している。   For example, as illustrated in FIGS. 1A to 1C, the exercise support apparatus according to the present embodiment includes a terminal (first terminal) 100 that is worn on the upper arm of a user US who is an exerciser, and a forearm. And a terminal (second terminal) 200 to be worn on the (wrist).

(端末100)
端末100は、例えば図1(b)に示すように、上腕部取付型(又はアームバンド型)の外観形状を有し、大別して、ユーザUSの運動動作状態を把握して、当該運動動作状態を示す運動動作情報を取得する機器本体101と、ユーザUSの上腕部に巻き付けることにより、機器本体101を装着するためのベルト部102と、を備えている。
(Terminal 100)
For example, as shown in FIG. 1B, the terminal 100 has an upper arm portion attachment type (or armband type) external shape, and is roughly classified to grasp the exercise operation state of the user US and perform the exercise operation state. The apparatus main body 101 which acquires exercise | movement motion information which shows this, and the belt part 102 for mounting | wearing the apparatus main body 101 by winding around the upper arm part of the user US are provided.

端末100は、具体的には、例えば図2(a)に示すように、概略、加速度センサ(検出部)110と、角速度センサ(検出部)120と、入力操作部130と、表示部140と、演算回路(動作状態判別部、腕振り角度算出部、腕振り状態判断部、情報提供部)150と、メモリ部(評価情報保存部)160と、通信回路部170と、電源供給部180と、を備えている。   Specifically, for example, as illustrated in FIG. 2A, the terminal 100 is roughly configured by an acceleration sensor (detection unit) 110, an angular velocity sensor (detection unit) 120, an input operation unit 130, and a display unit 140. , Arithmetic circuit (operation state determination unit, arm swing angle calculation unit, arm swing state determination unit, information providing unit) 150, memory unit (evaluation information storage unit) 160, communication circuit unit 170, and power supply unit 180 It is equipped with.

加速度センサ110は、例えば3軸加速度センサを有し、ユーザUSの運動動作中に端末100に加わる加速度を検出して、加速度データとして出力する。この加速度センサ110から出力される加速度データは、互いに直交する3軸(x軸、y軸、z軸)方向の信号成分として出力され、運動動作中の身体の前後方向や左右方向、上下方向の加速度に対応付けられる。この3軸方向の加速度データは、後述する演算回路150において合成され、時間データに関連付けられて、メモリ部160の所定の記憶領域に保存される。   The acceleration sensor 110 includes, for example, a three-axis acceleration sensor, detects an acceleration applied to the terminal 100 during the motion motion of the user US, and outputs it as acceleration data. The acceleration data output from the acceleration sensor 110 is output as signal components in three orthogonal directions (x-axis, y-axis, and z-axis), and the body's front-rear direction, left-right direction, and up-down direction during an exercise operation are output. Corresponding to acceleration. The acceleration data in the three-axis directions are synthesized by an arithmetic circuit 150 to be described later, associated with time data, and stored in a predetermined storage area of the memory unit 160.

角速度センサ120は、例えば3軸角速度センサを有し、ユーザUSの運動動作中に端末100に加わる角速度を検出して、角速度データとして出力する。この角速度センサ120から出力される角速度データは、互いに直交する3軸(x軸、y軸、z軸)方向の信号成分として出力され、運動動作中の腕の前後方向や左右方向、上下方向の角速度に対応付けられる。この3軸方向の角速度データは、後述する演算回路150において合成され、時間データに関連付けられて、メモリ部160の所定の記憶領域に保存される。   The angular velocity sensor 120 includes, for example, a three-axis angular velocity sensor, detects an angular velocity applied to the terminal 100 during the motion motion of the user US, and outputs it as angular velocity data. The angular velocity data output from the angular velocity sensor 120 is output as signal components in three orthogonal directions (x-axis, y-axis, and z-axis), and the longitudinal and lateral directions and the vertical and vertical directions of the arm during the exercise operation are output. Corresponds to angular velocity. The angular velocity data in the three-axis directions are combined by an arithmetic circuit 150 to be described later, associated with time data, and stored in a predetermined storage area of the memory unit 160.

入力操作部130は、例えば図1(b)に示すように、機器本体101の前面や側面に設けられた操作スイッチや、後述する表示部140の前面側(視野側)に設けられたタッチパネル、機器本体101に有線や無線通信により接続されるキーボード等の入力手段を有している。このような入力操作部130は、上述した加速度センサ110や角速度センサ120におけるセンシング動作(測定動作)のON、OFF制御や、後述する腕振り状態の評価の入力、表示部140に表示される各種項目の設定等の入力操作に用いられる。ここで、操作スイッチやタッチパネル、キーボード等の各種の入力手段は、いずれか1つを備えているものであってもよいし、複数の入力手段を有しているものであってもよい。なお、複数の入力手段を有している場合には、それらにより実現される機能は、同一又は同等のものであってもよいし、各入力手段に特有の機能を有しているものであってもよい。   For example, as illustrated in FIG. 1B, the input operation unit 130 includes operation switches provided on the front and side surfaces of the device main body 101, a touch panel provided on the front side (view side) of the display unit 140 described later, It has input means such as a keyboard connected to the device main body 101 by wire or wireless communication. Such an input operation unit 130 controls ON / OFF of the sensing operation (measurement operation) in the acceleration sensor 110 and the angular velocity sensor 120 described above, inputs an evaluation of an arm swing state described later, and various types displayed on the display unit 140. Used for input operations such as setting items. Here, various input means such as an operation switch, a touch panel, and a keyboard may be provided with any one of them, or may have a plurality of input means. In the case of having a plurality of input means, the functions realized by them may be the same or equivalent, or have a function specific to each input means. May be.

表示部140は、例えばカラーやモノクロ表示が可能な液晶方式や、有機EL素子等の発光素子方式の表示パネルを有している。表示部140は、少なくとも上述した加速度センサ110や角速度センサ120により取得されたセンサデータに基づいて生成される運動動作情報、現在時刻やセンシング動作の経過時間等の時間情報、運動動作状態を評価するための入力画面、運動支援情報の提供方法の設定画面等を表示する。これらの情報は、文字情報や画像情報を有し、表示部140に1乃至複数の情報が同時に表示されるものであってもよいし、上述した入力操作部130を操作することにより、1乃至複数の情報が順次表示されるものであってもよい。   The display unit 140 includes, for example, a liquid crystal display capable of color or monochrome display or a light emitting element display panel such as an organic EL element. The display unit 140 evaluates at least exercise operation information generated based on sensor data acquired by the acceleration sensor 110 or the angular velocity sensor 120 described above, time information such as the current time or elapsed time of the sensing operation, and an exercise operation state. An input screen for the exercise, a setting screen for a method for providing exercise support information, and the like. These pieces of information include character information and image information, and one or a plurality of pieces of information may be displayed on the display unit 140 at the same time. By operating the input operation unit 130 described above, 1 to 1 A plurality of information may be displayed sequentially.

なお、本実施形態に係る端末100は、後述する端末200の表示部231や、端末100に有線や無線通信により接続されたその他の電子機器の表示部に、上記の各種の情報や入力画面、設定画面等が表示される構成を有している場合には、機器本体101に表示部140が設けられていない構成を有しているものであってもよい。ここで、その他の電子機器とは、端末200のような専用機器であってもよいし、パーソナルコンピュータやタブレット端末、スマートフォン(高機能携帯電話機)等の汎用の情報通信装置であってもよい。   Note that the terminal 100 according to the present embodiment includes the above-described various information and input screens on the display unit 231 of the terminal 200 described later and the display unit of other electronic devices connected to the terminal 100 by wired or wireless communication. When the configuration screen is displayed, the device main body 101 may have a configuration in which the display unit 140 is not provided. Here, the other electronic device may be a dedicated device such as the terminal 200, or a general-purpose information communication device such as a personal computer, a tablet terminal, or a smartphone (high function mobile phone).

メモリ部160は、大別して、データメモリと、プログラムメモリと、作業用メモリと、を有している。データメモリは、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを有し、上述した加速度センサ110や角速度センサ120により取得されたセンサデータが、時間データに関連付けられて所定の記憶領域に保存される。また、データメモリは、後述する運動支援方法においてセンサデータに基づいて生成される運動動作情報や、運動動作状態の良し悪しを示す評価情報、運動動作状態の判断結果に基づく運動支援情報等が、所定の記憶領域に保存される。プログラムメモリは、ROM(読み出し専用メモリ)を有し、加速度センサ110や角速度センサ120におけるセンシング動作や、表示部140における各種情報の表示動作等の、各構成における所定の動作を実行するための制御プログラムが保存される。また、プログラムメモリは、ユーザUSにより評価情報が付与された運動動作情報に基づいて、ユーザUSの運動動作状態が良好か否かを判断し、適正な運動動作状態に誘導する一連の運動支援動作(運動支援方法)を実行するためのアルゴリズムプログラムが保存される。作業用メモリは、RAM(ランダムアクセスメモリ)を有し、上記制御プログラム及びアルゴリズムプログラムを実行する際に使用する各種データや、生成される各種データが一時的に保存される。なお、メモリ部160は、その一部又は全部が、例えばメモリカード等のリムーバブル記憶媒体としての形態を有し、端末100(又は機器本体101)に対して着脱可能に構成されているものであってもよい。   The memory unit 160 roughly includes a data memory, a program memory, and a working memory. The data memory has a non-volatile memory such as a flash memory, and sensor data acquired by the acceleration sensor 110 and the angular velocity sensor 120 described above is stored in a predetermined storage area in association with time data. In addition, the data memory includes exercise motion information generated based on sensor data in an exercise support method to be described later, evaluation information indicating whether the motion motion state is good or bad, exercise support information based on the determination result of the motion motion state, etc. It is stored in a predetermined storage area. The program memory has a ROM (read-only memory), and controls for executing predetermined operations in each component such as a sensing operation in the acceleration sensor 110 and the angular velocity sensor 120 and a display operation of various information in the display unit 140. The program is saved. In addition, the program memory determines whether or not the user's US motion motion state is good based on the motion motion information to which the evaluation information is given by the user US, and guides to the appropriate motion motion state. An algorithm program for executing (exercise support method) is stored. The working memory has a RAM (Random Access Memory), and temporarily stores various data used when executing the control program and the algorithm program, and various generated data. Note that a part or all of the memory unit 160 has a form as a removable storage medium such as a memory card, and is configured to be detachable from the terminal 100 (or the device main body 101). May be.

演算回路150は、計時機能を有するCPU(中央演算処理装置)やMPU(マイクロプロセッサ)等の演算装置であって、所定の動作クロックに基づいて、上述したメモリ部160(プログラムメモリ)に保存された所定の制御プログラムを実行する。これにより、演算回路150は、加速度センサ110や角速度センサ120におけるセンシング動作や、表示部140における情報表示動作等の、各種の動作を制御する。また、演算回路150は、上記動作クロックに基づいて、メモリ部160(プログラムメモリ)に保存された所定のアルゴリズムプログラムを実行する。これにより、演算回路150は、ユーザUSの運動動作状態を把握して判断し、適正な運動動作状態に近づけるように誘導する一連の運動支援動作を実行する。なお、演算回路150において実行される制御プログラムやアルゴリズムプログラムは、予め演算回路150の内部に組み込まれているものであってもよい。   The arithmetic circuit 150 is an arithmetic device such as a CPU (central processing unit) or MPU (microprocessor) having a clocking function, and is stored in the memory unit 160 (program memory) based on a predetermined operation clock. A predetermined control program is executed. Thereby, the arithmetic circuit 150 controls various operations such as a sensing operation in the acceleration sensor 110 and the angular velocity sensor 120 and an information display operation in the display unit 140. The arithmetic circuit 150 executes a predetermined algorithm program stored in the memory unit 160 (program memory) based on the operation clock. As a result, the arithmetic circuit 150 grasps and determines the exercise operation state of the user US, and executes a series of exercise support operations that guide the user US to approach the appropriate exercise operation state. Note that the control program and algorithm program executed in the arithmetic circuit 150 may be incorporated in the arithmetic circuit 150 in advance.

通信回路部170は、加速度センサ110や角速度センサ120により取得されたセンサデータに基づいて生成される運動動作情報や運動支援情報等を、後述する端末200に送信する際のインターフェースとして機能する。ここで、通信回路部170を介して、端末100と端末200との間で、運動支援情報等を送受信する手法としては、例えば各種の無線通信方式や、通信ケーブルを介した有線による通信方式を適用することができる。   The communication circuit unit 170 functions as an interface for transmitting exercise motion information, exercise support information, and the like generated based on sensor data acquired by the acceleration sensor 110 and the angular velocity sensor 120 to the terminal 200 described later. Here, as a method of transmitting and receiving exercise support information and the like between the terminal 100 and the terminal 200 via the communication circuit unit 170, for example, various wireless communication methods and wired communication methods via communication cables are used. Can be applied.

無線通信方式を用いて運動支援情報等を送受信する場合には、例えばデジタル機器用の近距離無線通信規格であるブルートゥース(Bluetooth(登録商標))や、この通信規格において低消費電力型の通信規格として策定されたブルートゥースローエナジー(Bluetooth(登録商標) low energy(LE))、又は、これらと同等の通信方式を良好に適用することができる。このような無線通信方式によれば、後述する電源供給部180として、例えば環境発電技術等を用いて生成された小電力であっても良好にデータ伝送を行うことができる。   When exchanging exercise support information or the like using a wireless communication method, for example, Bluetooth (registered trademark), which is a short-range wireless communication standard for digital devices, or a low power consumption communication standard in this communication standard Bluetooth slow energy (Bluetooth (registered trademark) low energy (LE)) established as or a communication method equivalent to these can be applied satisfactorily. According to such a wireless communication method, data transmission can be performed satisfactorily even with a small power generated using, for example, an energy harvesting technology as the power supply unit 180 described later.

電源供給部180は、端末100の機器本体101内部の各構成に駆動用電力を供給する。電源供給部180は、例えば市販のコイン型電池やボタン型電池等の一次電池や、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池を適用することができる。また、電源供給部180は、これらの一次電池や二次電池のほか、振動や光、熱、電磁波等のエネルギーにより発電する環境発電(エナジーハーベスト)技術による電源等を適用することもできる。   The power supply unit 180 supplies driving power to each component inside the device main body 101 of the terminal 100. As the power supply unit 180, for example, a commercially available primary battery such as a coin-type battery or a button-type battery, or a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel-hydrogen battery can be applied. In addition to the primary battery and the secondary battery, the power supply unit 180 can also be applied with a power source using energy harvesting technology that generates power using energy such as vibration, light, heat, and electromagnetic waves.

(端末200)
端末200は、例えば図1(c)に示すように、前腕部取付型(又は腕時計型)の外観形状を有し、大別して、上記の端末100により取得された運動動作情報、及び、当該運動動作情報に基づく運動支援情報を提供する機器本体201と、ユーザUSの前腕部(手首)に巻き付けることにより、機器本体201を装着するためのベルト部202と、を備えている。
(Terminal 200)
For example, as shown in FIG. 1C, the terminal 200 has a forearm-attached (or wristwatch-type) external shape, and is roughly divided into exercise motion information acquired by the terminal 100 and the exercise. A device main body 201 that provides exercise support information based on motion information, and a belt unit 202 for mounting the device main body 201 by being wound around the forearm (wrist) of the user US are provided.

端末200は、具体的には、例えば図2(b)に示すように、概略、通信回路部210と、入力操作部220と、表示部(情報提供部)231と、音響部(情報提供部)232と、振動部(情報提供部)233と、演算回路240と、メモリ部250と、電源供給部260と、を備えている。   Specifically, for example, as illustrated in FIG. 2B, the terminal 200 schematically includes a communication circuit unit 210, an input operation unit 220, a display unit (information providing unit) 231, and an acoustic unit (information providing unit). ) 232, a vibration unit (information providing unit) 233, an arithmetic circuit 240, a memory unit 250, and a power supply unit 260.

通信回路部210は、上述した端末100により取得された運動動作情報や運動支援情報等を受信する際のインターフェースとして機能する。ここで、通信回路部210を介して、端末100との間で、運動動作情報や運動支援情報等を送受信する手法としては、上述した各種の無線通信方式や有線通信方式が適用される。   The communication circuit unit 210 functions as an interface for receiving exercise motion information, exercise support information, and the like acquired by the terminal 100 described above. Here, as a method of transmitting / receiving exercise motion information, exercise support information, and the like to / from the terminal 100 via the communication circuit unit 210, the above-described various wireless communication methods and wired communication methods are applied.

入力操作部220は、例えば図1(c)に示すように、機器本体201の前面や側面に設けられた操作スイッチや、後述する表示部231の前面側(視野側)に設けられたタッチパネル、機器本体201に有線や無線通信により接続されるキーボード等の入力手段を有している。このような入力操作部220は、上述した端末100における運動動作状態の判断結果に基づく運動支援情報の提供動作のON、OFF制御や、表示部140に表示される各種項目の設定等の入力操作に用いられる。ここで、操作スイッチやタッチパネル、キーボード等の各種の入力手段は、上述した端末100と同様に、いずれか1つを備えているものであってもよいし、複数の入力手段を有しているものであってもよい。   For example, as illustrated in FIG. 1C, the input operation unit 220 includes operation switches provided on the front surface and side surfaces of the device main body 201, a touch panel provided on the front surface side (view side) of the display unit 231 described later, An input unit such as a keyboard connected to the device main body 201 by wire or wireless communication is provided. Such an input operation unit 220 is an input operation such as ON / OFF control of the exercise support information providing operation based on the determination result of the exercise operation state in the terminal 100 and setting of various items displayed on the display unit 140. Used for. Here, various input means such as an operation switch, a touch panel, and a keyboard may be provided with any one or a plurality of input means, like the terminal 100 described above. It may be a thing.

表示部231は、例えばカラーやモノクロ表示が可能な液晶方式や、有機EL素子等の発光素子方式の表示パネルを有している。表示部231は、少なくとも上述した端末100により取得されたセンサデータに基づいて生成される運動動作情報、現在時刻やセンシング動作の経過時間等の時間情報、運動動作状態の判断結果に基づく運動支援情報等を表示する。これらの情報は、文字情報や画像情報を有し、表示部231に1乃至複数の情報が同時に表示されるものであってもよいし、1乃至複数の情報が順次表示されるものであってもよい。   The display unit 231 includes a liquid crystal display capable of color or monochrome display, or a light emitting element display panel such as an organic EL element. The display unit 231 includes at least exercise operation information generated based on the sensor data acquired by the terminal 100 described above, time information such as the current time and the elapsed time of the sensing operation, and exercise support information based on the determination result of the exercise operation state. Etc. are displayed. These pieces of information include character information and image information, and one or more pieces of information may be displayed on the display unit 231 simultaneously, or one or more pieces of information may be sequentially displayed. Also good.

音響部232は、ブザーやスピーカ等の音響機器を有している。音響部232は、所定の音色や音パターン(アラーム音)、音声メッセージ等の音情報を発生することにより、後述する運動支援方法において、ユーザUSの運動動作状態が良好か否か判断された結果に応じた運動支援情報を、聴覚を通してユーザUSに提供(報知)する。振動部233は、振動モータや振動子等の振動機器(バイブレータ)を有している。振動部233は、所定の振動パターンやその強弱等の振動情報を発生することにより、後述する運動支援方法において、ユーザUSの運動動作状態が良好か否か判断された結果に応じた運動支援情報
を、触覚を通してユーザUSに提供(報知)する。
The acoustic unit 232 includes acoustic devices such as a buzzer and a speaker. As a result of the sound unit 232 generating sound information such as a predetermined tone color, sound pattern (alarm sound), voice message, and the like, it is determined whether or not the exercise motion state of the user US is good in the exercise support method described later Is provided (notified) to the user US through hearing. The vibration unit 233 includes a vibration device (vibrator) such as a vibration motor or a vibrator. The vibration unit 233 generates vibration information such as a predetermined vibration pattern and its strength, thereby exercising support information according to a result of determining whether or not the exercise motion state of the user US is good in the exercise support method described later. Is provided (notified) to the user US through the sense of touch.

なお、本実施形態に係る端末200は、ユーザUSに運動支援情報を提供(報知)する情報提供手段として、表示部231のみを備えているものであってもよいし、表示部231に加えて、又は、表示部231に替えて、音響部232及び振動部233のうち、少なくともいずれか一つを備えた構成を有しているものであってもよい。   Note that the terminal 200 according to the present embodiment may include only the display unit 231 as information providing means for providing (notifying) exercise support information to the user US, or in addition to the display unit 231. Alternatively, the display unit 231 may be replaced with at least one of the acoustic unit 232 and the vibration unit 233.

メモリ部250は、上述した端末100と同様に、大別して、データメモリと、プログラムメモリと、作業用メモリと、を有している。データメモリは、上述した端末100により取得され、通信回路部210を介して受信された運動支援情報等が、所定の記憶領域に保存される。プログラムメモリは、通信回路部210におけるデータ伝送動作や、表示部231や音響部232、振動部233における上記運動支援情報等の提供動作等の、各構成における所定の動作を実行するための制御プログラムが保存される。作業用メモリは、上記制御プログラムを実行する際に使用する各種データや、生成される各種データが一時的に保存される。なお、メモリ部250は、上述した端末100と同様に、その一部または全部がリムーバブル記憶媒体としての形態を有し、端末200(又は機器本体201)に対して着脱可能に構成されているものであってもよい。   Similar to the terminal 100 described above, the memory unit 250 is roughly divided into a data memory, a program memory, and a working memory. In the data memory, exercise support information and the like acquired by the terminal 100 and received via the communication circuit unit 210 are stored in a predetermined storage area. The program memory is a control program for executing a predetermined operation in each configuration, such as a data transmission operation in the communication circuit unit 210 and an operation of providing the exercise support information and the like in the display unit 231, the acoustic unit 232, and the vibration unit 233. Is saved. The working memory temporarily stores various data used when the control program is executed and various generated data. In addition, like the terminal 100 described above, a part or all of the memory unit 250 has a form as a removable storage medium, and is configured to be detachable from the terminal 200 (or the device main body 201). It may be.

演算回路240は、上述した端末100と同様に、計時機能を有するCPUやMPU等の演算装置であって、所定の動作クロックに基づいて、上述したメモリ部250に保存された所定の制御プログラムを実行することにより、通信回路部210におけるデータ伝送動作や、表示部231や音響部232、振動部233における運動支援情報等の提供動作等の、各種の動作を制御する。なお、演算回路240において実行される制御プログラムは、予め演算回路240の内部に組み込まれているものであってもよい。   Similar to the terminal 100 described above, the arithmetic circuit 240 is an arithmetic device such as a CPU or MPU having a timekeeping function, and based on a predetermined operation clock, the arithmetic circuit 240 stores a predetermined control program stored in the memory unit 250 described above. By executing the control, various operations such as a data transmission operation in the communication circuit unit 210 and an operation for providing exercise support information and the like in the display unit 231, the acoustic unit 232, and the vibration unit 233 are controlled. Note that the control program executed in the arithmetic circuit 240 may be incorporated in the arithmetic circuit 240 in advance.

電源供給部260は、端末200の機器本体201内部の各構成に駆動用電力を供給する。電源供給部260は、上述した端末100の電源供給部180と同様に、一次電池や二次電池を適用することができるほか、環境発電技術による電源等を適用することもできる。   The power supply unit 260 supplies driving power to each component inside the device main body 201 of the terminal 200. Similar to the power supply unit 180 of the terminal 100 described above, the power supply unit 260 can apply a primary battery or a secondary battery, and can also apply a power source or the like based on energy harvesting technology.

(運動支援方法)
次に、本実施形態に係る運動支援装置における運動支援方法について説明する。ここでは、ユーザUSが運動動作としてランニングを行う場合の運動支援方法について説明する。
(Exercise support method)
Next, an exercise support method in the exercise support apparatus according to the present embodiment will be described. Here, an exercise support method when the user US performs running as an exercise operation will be described.

図3は、本実施形態に係る運動支援装置における運動支援方法の一例を示すフローチャートである。図4は、本実施形態に係る運動支援方法により実行される腕姿勢検出処理の一例を示すフローチャートである。図5は、本実施形態に係る運動支援方法により取得されるセンサデータの一例を示す信号波形図である。図6は、本実施形態に係る運動支援方法により実行される腕姿勢のトラッキング動作(腕振り状態の検出動作)を示す概念図である。図7は、本実施形態に係る運動支援方法により実行される腕振り状態判断・支援処理の一例を示すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an exercise support method in the exercise support apparatus according to the present embodiment. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of arm posture detection processing executed by the exercise support method according to the present embodiment. FIG. 5 is a signal waveform diagram showing an example of sensor data acquired by the exercise support method according to the present embodiment. FIG. 6 is a conceptual diagram showing an arm posture tracking operation (arm swing state detection operation) executed by the exercise support method according to the present embodiment. FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of arm swing state determination / support processing executed by the exercise support method according to the present embodiment.

本実施形態に係る運動支援方法においては、図3に示すように、大別して、腕姿勢検出処理(ステップS100)と、腕振り評価処理(ステップS200)と、腕振り状態判断・支援処理(ステップS300)と、が順次実行される。ここで、腕振り状態判断・支援処理(ステップS300)は、少なくとも1回、腕姿勢検出処理(ステップS100)と腕振り評価処理(ステップS200)とを行った後の、2回目以降のランニング動作時に行われる運動支援動作であり、前回のランニング動作時までの腕振り角度データとその腕振り角度データに付与された評価情報(ラベル)とがメモリ部160に保存されている状態で行われる動作である。   In the exercise support method according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, broadly divided into arm posture detection processing (step S100), arm swing evaluation processing (step S200), and arm swing state determination / support processing (step S300) are sequentially executed. Here, the arm swing state determination / support process (step S300) is the second and subsequent running operations after the arm posture detection process (step S100) and the arm swing evaluation process (step S200) are performed at least once. This is an exercise support operation that is sometimes performed, and is performed in a state where the arm swing angle data until the previous running operation and the evaluation information (label) given to the arm swing angle data are stored in the memory unit 160 It is.

(腕姿勢検出処理)
腕姿勢検出処理(ステップS100)においては、まず、ユーザUSが身体に装着した端末100及び端末200の電源スイッチを操作することにより、端末100及び端末200を起動させる。次いで、ユーザUSがランニング動作の開始に先立って、又は、開始後に、端末100の入力操作部130や端末200の入力操作部220を操作することにより、端末100におけるセンシング動作が開始されるとともに、端末200における各種の情報提供動作が開始される。
(Arm posture detection processing)
In the arm posture detection process (step S100), first, the terminal 100 and the terminal 200 are activated by the user US operating the power switch of the terminal 100 and the terminal 200 worn on the body. Next, the user US operates the input operation unit 130 of the terminal 100 or the input operation unit 220 of the terminal 200 before or after the start of the running operation, so that the sensing operation in the terminal 100 is started, Various information providing operations in the terminal 200 are started.

これにより、ユーザUSが上腕部に装着した端末100において、図4のフローチャートに示すように、加速度センサ110により運動動作中の加速度データが随時検出され、また、角速度センサ120により角速度データが随時検出される。演算回路150は、これらのセンサデータを、それぞれ時間データに関連付けてメモリ部160(データメモリ)の所定の記憶領域に随時保存する(ステップS101)。   As a result, in the terminal 100 worn by the user US on the upper arm, as shown in the flowchart of FIG. 4, acceleration data during exercise is detected at any time by the acceleration sensor 110, and angular velocity data is detected at any time by the angular velocity sensor 120. Is done. The arithmetic circuit 150 stores these sensor data in association with time data in a predetermined storage area of the memory unit 160 (data memory) as needed (step S101).

ここで、ステップS101により取得される加速度データは、例えば図5(a)に示すような信号波形図で表される。図5(a)においては、加速度センサ110により検出された3軸方向の加速度データを、演算回路150により合成処理した合成加速度の時間変化を示す。また、ステップS101により取得される角速度データは、例えば図5(b)に示すような信号波形図で表される。図5(b)においては、角速度センサ120により検出された3軸方向の角速度データを、演算回路150により合成処理した合成角速度の時間変化を示す。図5(a)、(b)に示す信号波形から明らかなように、ランニング時の人体に加わる合成加速度と合成角速度の信号波形には、略一定の周期で極大値や極小値が現れ、さらに、これらの極大値や極小値の出現タイミングが密接な対応関係を有している。   Here, the acceleration data acquired in step S101 is represented by a signal waveform diagram as shown in FIG. FIG. 5A shows a time change of the combined acceleration obtained by combining the acceleration data in the three-axis direction detected by the acceleration sensor 110 with the arithmetic circuit 150. Further, the angular velocity data acquired in step S101 is represented by a signal waveform diagram as shown in FIG. 5B, for example. FIG. 5B shows a temporal change in the combined angular velocity obtained by combining the angular velocity data in the three-axis directions detected by the angular velocity sensor 120 with the arithmetic circuit 150. As is apparent from the signal waveforms shown in FIGS. 5A and 5B, a maximum value and a minimum value appear in a substantially constant cycle in the signal waveform of the combined acceleration and the combined angular velocity applied to the human body during running. The appearance timings of these local maximum values and local minimum values have a close correspondence.

次いで、演算回路150は、取得した加速度データに基づいて、ユーザUSがランニングを行っているか否かを判別する(ステップS102)。具体的には、図5(a)に示した合成加速度の信号波形がランニング時に特有の波形を有しているか否かに基づいて判別を行う。すなわち、ランニング時には合成加速度の信号波形に、特定の周期や強度等を有する特徴的な変化が観測されることが知られている。したがって、3軸方向の加速度データや合成加速度の信号波形を観測することにより、ユーザUSがランニングを行っているか否かを正確に判別することができる。なお、ランニングの判別処理については、上記の手法のほかに、ユーザUSが予めランニングを行ったときの加速度データを登録しておき、当該登録データ又はその信号波形と、ステップS101において取得した加速度データとを比較することにより判別するものであってもよい。   Next, the arithmetic circuit 150 determines whether or not the user US is running based on the acquired acceleration data (step S102). Specifically, the determination is made based on whether the signal waveform of the resultant acceleration shown in FIG. 5A has a characteristic waveform during running. That is, it is known that a characteristic change having a specific period, intensity, etc. is observed in the signal waveform of the resultant acceleration during running. Therefore, it is possible to accurately determine whether or not the user US is running by observing the acceleration data in three axes and the signal waveform of the combined acceleration. In addition to the above-described method, the running discrimination process registers acceleration data when the user US has run in advance, and the registration data or the signal waveform thereof and the acceleration data acquired in step S101. May be discriminated by comparing.

次いで、ステップS102において、ユーザUSがランニングを行っていると判別された場合(ステップS102;Yes)には、演算回路150は、当該ランニング動作における着地タイミングを検知する(ステップS103)。具体的には、図5(a)に示した合成加速度の信号波形において、極大値(図中、丸囲みで表示)は、ユーザUSの足が着地したときの衝撃(着地衝撃)に起因するものであるとみなすことができるので、演算回路150により加速度センサ110により随時検出される加速度データを追跡して、極大値を示すタイミングを検知する。ここで、検知された着地タイミングは、後述するステップS107において実行される腕姿勢のトラッキング動作における、1周期分の動作期間の開始タイミング及び終了タイミングとなる。また、演算回路150は、この着地タイミングを検知することにより、ランニング中の歩数やピッチに関する情報を取得して、メモリ部160(データメモリ)の所定の記憶領域に保存する。ここで、歩数は、着地衝撃の回数(着地タイミング)をカウントすることにより算出され、また、ピッチは、時間当たりの歩数をカウントすることにより算出される。   Next, when it is determined in step S102 that the user US is running (step S102; Yes), the arithmetic circuit 150 detects the landing timing in the running operation (step S103). Specifically, in the signal waveform of the resultant acceleration shown in FIG. 5A, the maximum value (indicated by a circle in the figure) is caused by an impact (landing impact) when the foot of the user US has landed. Since it can be regarded as a thing, the acceleration data detected at any time by the acceleration sensor 110 is tracked by the arithmetic circuit 150, and the timing indicating the maximum value is detected. Here, the detected landing timing is the start timing and the end timing of the operation period for one cycle in the arm posture tracking operation executed in step S107 described later. Further, the arithmetic circuit 150 detects the landing timing to acquire information on the number of steps and the pitch during running, and stores the information in a predetermined storage area of the memory unit 160 (data memory). Here, the number of steps is calculated by counting the number of landing impacts (landing timing), and the pitch is calculated by counting the number of steps per time.

一方、ステップS102において、ユーザUSがランニングを行っていると判別されなかった場合(ステップS102;No)には、加速度データや合成加速度の観測を継続する。また、ステップS103において、着地タイミングが検知されなかった場合(ステップS103;No)には、後述するステップS107以降の処理動作を実行する。   On the other hand, if it is not determined in step S102 that the user US is running (step S102; No), the observation of acceleration data and composite acceleration is continued. If the landing timing is not detected in step S103 (step S103; No), processing operations after step S107 described later are executed.

次いで、ステップS103において、着地タイミングが検知されたとき(ステップS103;Yes)、演算回路150は、1周期分のトラッキング動作における腕振り角度を算出して、算出した腕振り角度のデータ(腕振り角度データ)を記録する(ステップS104)。具体的には、演算回路150は、後述するステップS109において、1周期分のトラッキング動作期間中に記録された複数の腕姿勢のデータから、当該腕姿勢データの差分の最大値を、当該1周期における腕振り角度として算出して、算出した腕振り角度データをメモリ部160の所定の記憶領域に保存する。なお、腕振り角度は、肩の関節(図6に示すNa)から端末100に設けられた角速度センサ120までの距離と、角速度データに基づいて取得される角速度ωtの値に基づいて算出される。ここで、上記の腕振り角度の算出処理は、概念的には、次式(1)のように表すことができる。すなわち、次式(1)においては、後述するステップS109において記録された腕姿勢をAk(k=1〜n;nは正の整数)、算出される腕振り角度をOutputとした場合、任意の2つの腕姿勢ApとAq(p、q=1〜n)における腕の位置により規定される方向角の差分である角度angle(Ap,Aq)を算出し、それらの角度のうち、最大値(max)となる角度を腕振り角度として抽出する処理が実行される。なお、式(1)は、腕振り角度の算出処理を行うための具体的な関数式を示すものではなく、処理の概念を示すものに過ぎない。   Next, when the landing timing is detected in step S103 (step S103; Yes), the arithmetic circuit 150 calculates the arm swing angle in the tracking operation for one cycle, and calculates the arm swing angle data (arm swing). Angle data) is recorded (step S104). Specifically, in step S109, which will be described later, the arithmetic circuit 150 calculates the maximum value of the difference in the arm posture data from the plurality of arm posture data recorded during the tracking operation period for one cycle. The calculated arm swing angle data is stored in a predetermined storage area of the memory unit 160. The arm swing angle is calculated based on the distance from the shoulder joint (Na shown in FIG. 6) to the angular velocity sensor 120 provided on the terminal 100 and the value of the angular velocity ωt acquired based on the angular velocity data. . Here, the calculation process of the arm swing angle can be conceptually expressed as the following equation (1). That is, in the following equation (1), if the arm posture recorded in step S109, which will be described later, is Ak (k = 1 to n; n is a positive integer) and the calculated arm swing angle is Output, it is arbitrary. An angle angle (Ap, Aq), which is the difference between the direction angles defined by the arm positions in the two arm postures Ap and Aq (p, q = 1 to n), is calculated, and the maximum value ( max) is extracted as the arm swing angle. Expression (1) does not indicate a specific function expression for performing the arm swing angle calculation process, but merely indicates the concept of the process.

Figure 2016147069
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次いで、端末100において取得したセンサデータに基づいて取得した歩数やピッチ、腕振り角度の値が、前腕部に装着した端末200の表示部231に運動動作情報として表示される(ステップS105)。具体的には、端末100の演算回路150は、ステップS103において算出された歩数やピッチ、及び、ステップS104において算出した腕振り角度を、メモリ部160から抽出して、通信回路部170を介して端末200に送信する。端末200の演算回路240は、通信回路部210を介して受信した、これらのデータを含む運動動作情報を、所定の表示形式で表示部231に表示させる。   Next, the step count, pitch, and arm swing angle values acquired based on the sensor data acquired at the terminal 100 are displayed as exercise motion information on the display unit 231 of the terminal 200 attached to the forearm (step S105). Specifically, the arithmetic circuit 150 of the terminal 100 extracts the number of steps and pitch calculated in step S103 and the arm swing angle calculated in step S104 from the memory unit 160 and passes through the communication circuit unit 170. Transmit to terminal 200. The arithmetic circuit 240 of the terminal 200 causes the display unit 231 to display exercise motion information including these data received via the communication circuit unit 210 in a predetermined display format.

ここで、ステップS105において、端末200の表示部231に運動動作情報として表示される腕振り角度の値は、当該表示動作の直前に取得された値ではなく、後述するステップS107において実行される腕姿勢のトラッキング動作における、現時点から1周期以上前に取得した値に設定する。これは、一般に、ユーザUSが前腕部に装着された端末200の表示部231を視認する動作においては、腕振り動作が一時的に停止したり、腕振りが小さくなったり、あるいは、通常とは異なる大きな変化を伴ったりする。そのため、その影響を受けて腕振りが不十分なときの値が表示されないようにするものである。   Here, in step S105, the value of the arm swing angle displayed as the exercise motion information on the display unit 231 of the terminal 200 is not the value acquired immediately before the display motion, but the arm executed in step S107 described later. In the posture tracking operation, a value acquired at least one cycle before the present time is set. In general, when the user US visually recognizes the display unit 231 of the terminal 200 attached to the forearm, the arm swinging operation is temporarily stopped, the arm swing is reduced, or With different major changes. Therefore, the value when the arm swing is insufficient under the influence is prevented from being displayed.

次いで、演算回路150は、後述するステップS107において実行される腕姿勢のトラッキング動作におけるトラッキングデータを初期化する(ステップS106)。具体的には、演算回路150は、ステップS103において着地タイミングを検知することにより、1つ前の周期におけるトラッキング動作により取得した腕姿勢データをクリア(消去)するとともに、次の周期のトラッキング動作を開始するためのタイミングを、上記着地タイミングに対応させて設定する。ここで、次の周期のトラッキング動作の開始タイミングは、1つ前の周期の(すなわち、現在実行されている)トラッキング動作の終了タイミングに相当する。   Next, the arithmetic circuit 150 initializes tracking data in an arm posture tracking operation executed in step S107 described later (step S106). Specifically, the arithmetic circuit 150 detects the landing timing in step S103, thereby clearing (erasing) the arm posture data acquired by the tracking operation in the previous cycle and performing the tracking operation in the next cycle. The timing for starting is set in correspondence with the landing timing. Here, the start timing of the tracking operation in the next cycle corresponds to the end timing of the tracking operation in the previous cycle (that is, currently executed).

次いで、ステップS103において、着地タイミングが検知されていないとき(ステップS103;No)、演算回路150は、角速度センサ120により検出される角速度データを、上記の開始タイミングを基点として順次積分することにより、腕姿勢の変化をトラッキング(連続的に追跡)する動作を開始する(ステップS107)。このトラッキング動作は、ステップS103において、1つの着地タイミングから次の着地タイミングが検知されるまでの期間、すなわち、ランニング動作の1歩分の期間を1周期として実行され、上述したステップS106により、周期ごとに1つ前の周期において取得したトラッキングデータ(腕姿勢データ)が初期化される。   Next, when the landing timing is not detected in step S103 (step S103; No), the arithmetic circuit 150 sequentially integrates the angular velocity data detected by the angular velocity sensor 120 with the above start timing as a base point. An operation for tracking (continuously tracking) the change in the arm posture is started (step S107). This tracking operation is executed in step S103 with a period from one landing timing until the next landing timing is detected, that is, a period of one step of the running operation as one cycle. Every time, tracking data (arm posture data) acquired in the previous cycle is initialized.

ステップS107においては、具体的には、図5(b)に示した合成角速度の信号波形に基づいて、ランニング動作中の腕の位置や腕振りの方向等の腕振りに関する情報が取得される。すなわち、3軸方向の角速度データや合成角速度の信号波形を観測することにより、ユーザUSの運動動作中の腕振りの状態を正確に把握することができる。そこで、演算回路150により、角速度センサ120により随時検出される3軸方向の角速度データの積分値に基づいて、図6(a)、(b)に示すように、肩の関節Naを支点としたときの上腕AMaの位置や腕振りの方向を追跡する。ここで、腕振り時の角速度ωtは、相互
に直交するx、y、zの3軸方向の角速度成分を、それぞれωx、ωy、ωzとした場合、次式(2)で表される。
In step S107, specifically, information related to arm swing such as the position of the arm during the running operation and the direction of arm swing is acquired based on the signal waveform of the combined angular velocity shown in FIG. That is, by observing the angular velocity data in the three axis directions and the signal waveform of the combined angular velocity, it is possible to accurately grasp the state of the arm swing during the motion motion of the user US. Therefore, based on the integrated value of the three-axis direction angular velocity data detected by the angular velocity sensor 120 by the arithmetic circuit 150, the shoulder joint Na is used as a fulcrum as shown in FIGS. The position of the upper arm AMa and the direction of arm swing are tracked. Here, the angular velocity ωt at the time of arm swing is expressed by the following equation (2) when the angular velocity components in the three axial directions of x, y, and z that are orthogonal to each other are respectively ωx, ωy, and ωz.

Figure 2016147069
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そして、演算回路150により、随時算出される角速度ωが極小値となるタイミングを検知する(ステップS108)。具体的には、図6(b)に示すように、上腕AMaが一方向(例えば図中DRa方向)に最大限に振れた後、腕振り方向が逆方向(例えば図中DRb方向)に変化する、腕振り端に相当するタイミングでは、角速度ωが極小値(≒0)となる。そこで、演算回路150により、図5(b)に示した合成角速度の信号波形において、角速度が極小値(図中、丸囲みで表示)を示すタイミングを検知する。   Then, the arithmetic circuit 150 detects the timing at which the angular velocity ω calculated at any time becomes the minimum value (step S108). Specifically, as shown in FIG. 6B, after the upper arm AMa swings to the maximum extent in one direction (for example, the DRa direction in the figure), the arm swing direction changes to the reverse direction (for example, the DRb direction in the figure). At the timing corresponding to the arm swing end, the angular velocity ω becomes a minimum value (≈0). Therefore, the arithmetic circuit 150 detects the timing at which the angular velocity shows a minimum value (indicated by a circle in the figure) in the composite angular velocity signal waveform shown in FIG.

次いで、ステップS108において、角速度ωの極小値が検知された場合(ステップS108;Yes)には、演算回路150は、当該タイミングにおける腕姿勢を順次記録する(ステップS109)。具体的には、演算回路150は、角速度ωが極小値であると判断した場合、当該タイミングにおける腕の位置(方向角)を含む腕姿勢のデータをメモリ部160の所定の記憶領域に保存する。演算回路150は、このようなステップS108、S109における処理を繰り返し実行する。   Next, when the minimum value of the angular velocity ω is detected in step S108 (step S108; Yes), the arithmetic circuit 150 sequentially records the arm posture at the timing (step S109). Specifically, when the arithmetic circuit 150 determines that the angular velocity ω is a minimum value, the arithmetic circuit 150 stores arm posture data including the arm position (direction angle) at the timing in a predetermined storage area of the memory unit 160. . The arithmetic circuit 150 repeatedly executes such processing in steps S108 and S109.

ここで、ステップS108、S109において、図5(b)に示したような合成角速度の信号波形を詳しく検証すると、角速度が極小値を示すタイミング近傍では、角速度が細かく変化しており、図5(b)に示したように、ユーザUSの腕振り方向が変化する、腕振り端に相当するタイミングだけなく、それ以外の複数のタイミングで極小値が存在する場合がある。このような場合、ステップS108において、角速度が連続して変動している中で、どの極小値が腕振り方向の変化(腕振り端)に起因するものであるかを判別することは困難である。そこで、本実施形態においては、ステップS109において、角速度が極小値を示す複数のタイミング(図6(b)中、丸囲みで表示)における腕姿勢を記録する。   Here, in steps S108 and S109, when the signal waveform of the composite angular velocity as shown in FIG. 5B is verified in detail, the angular velocity changes finely in the vicinity of the timing at which the angular velocity shows the minimum value. As shown in b), there may be local minimum values not only at the timing corresponding to the arm swing end when the arm swing direction of the user US changes, but also at a plurality of other timings. In such a case, in step S108, it is difficult to determine which local minimum value is caused by a change in arm swing direction (arm swing end) while the angular velocity continuously fluctuates. . Therefore, in the present embodiment, in step S109, arm postures at a plurality of timings (indicated by circles in FIG. 6B) at which the angular velocity has a minimum value are recorded.

一方、ステップS108において、角速度ωの極小値が検知されないとき(ステップS108;No)には、ユーザUSが端末100の入力操作部130や端末200の入力操作部220を操作して、センシング動作を終了させるまで、あるいは、電源をオフするまで、ステップS101に戻って、上述したステップS101〜S109の一連の処理動作を繰り返し実行する(ステップS110;No)。   On the other hand, when the minimum value of the angular velocity ω is not detected in step S108 (step S108; No), the user US operates the input operation unit 130 of the terminal 100 or the input operation unit 220 of the terminal 200 to perform the sensing operation. Until the process is terminated or until the power is turned off, the process returns to step S101, and the above-described series of processing operations of steps S101 to S109 are repeatedly executed (step S110; No).

このような腕姿勢検出処理について、本願発明者が検証実験を行ったところ、ユーザUSのランニング時の画像から推定した腕振り角度と、上述した一連の処理動作に基づいて、上腕部に装着された角速度センサにより検出された角速度データに基づいて推定した腕振り角度との相関係数は、0.95を超える極めて高い値を示した。したがって、本実施形態に係る手法により、ランニング時の腕振り角度を精度良く取得できることが判明した。   The inventor of the present application conducted a verification experiment for such an arm posture detection process. The arm swing angle estimated from the running image of the user US and the above-described series of processing operations are attached to the upper arm. The correlation coefficient with the arm swing angle estimated based on the angular velocity data detected by the angular velocity sensor showed an extremely high value exceeding 0.95. Therefore, it has been found that the arm swing angle during running can be obtained with high accuracy by the method according to the present embodiment.

なお、上述した腕姿勢検出処理においては、ステップS103において、加速度データが極大値を示すタイミングを着地タイミングとする場合について説明したが、本発明はこの手法に限定されるものではない。例えば図5(a)に示したような加速度の信号波形を詳しく検証すると、足が着地することに起因する加速度の極大値以外のタイミングでも、加速度が細かく変化しており、複数のタイミングで極大値が存在する場合がある。このような場合には、例えば極大値、且つ、加速度の値が所定の閾値(例えば40m/s)以上、あるいは、極大値、且つ、加速度の時間変化量(時間微分値)が所定値以上、という条件を満たすタイミングを算出又は抽出することにより、正確な着地タイミングを検知することができる。 In the above-described arm posture detection process, the case where the timing at which the acceleration data shows the maximum value is set as the landing timing in step S103 has been described, but the present invention is not limited to this method. For example, when the signal waveform of acceleration as shown in FIG. 5A is verified in detail, the acceleration changes finely at timings other than the maximum value of acceleration caused by the landing of the foot, and the maximum is obtained at a plurality of timings. A value may exist. In such a case, for example, the maximum value and the acceleration value are equal to or greater than a predetermined threshold (for example, 40 m / s 2 ), or the maximum value and the time change amount (time differential value) of the acceleration are equal to or greater than the predetermined value. The accurate landing timing can be detected by calculating or extracting the timing that satisfies the conditions.

また、上述したステップS104において、演算回路150により算出される腕振り角度を、ステップS108、S109において角速度ωが極小値となった各タイミングにおける腕姿勢データ(腕の方向角)の差分の最大値に設定した場合について説明したが、本発明はこの手法に限定されるものではない。例えば、角速度データを積分して求められた腕の前方(図6(a)に示したDRa方向)への方向角の最大値と、後方(図6(b)に示したDRb方向)への方向角の最大値との差分に相当する角度を、腕振り角度に設定するようにしてもよい。   In step S104, the arm swing angle calculated by the arithmetic circuit 150 is the maximum value of the difference in arm posture data (arm direction angle) at each timing at which the angular velocity ω is minimized in steps S108 and S109. However, the present invention is not limited to this method. For example, the maximum value of the directional angle to the front of the arm (DRa direction shown in FIG. 6A) obtained by integrating the angular velocity data and the backward direction (DRb direction shown in FIG. 6B). An angle corresponding to the difference from the maximum value of the direction angle may be set as the arm swing angle.

また、ステップS105において、端末200の表示部231に表示された運動動作情報をユーザUSが視認する際に、腕振り動作が一時的に停止したり、腕振りが小さくなったり、あるいは、通常とは異なる大きな変化を伴ったりすることによる、腕振り角度への影響を回避する手法として、現時点よりも1周期以上前に取得した値を表示する手法を示したが、本発明はこの手法に限定されるものではない。例えば、端末200に加速度センサを内蔵することにより、ユーザUSが表示部を視認しているときの腕の状態を検出して、当該状態の検出時のみ、表示の更新を停止したり、現時点よりも1周期以上前に取得した値を表示したりする手法を適用するものであってもよい。具体的には、ランニング動作中は、上下方向の加速度の大きさが非常に大きくなる。一方、ユーザUSが端末200の表示部231を視認する動作を行う場合、少なくとも前腕部を持ち上げて、表示部231が視認できる位置及び角度になるように端末200を移動させる必要がある。したがって、ランニング動作中に、表示部231を視認する際には、表示部231を含む平面に対して垂直方向の加速度が大きくなる(動作条件1)。加えて、この場合には、腕を持ち上げた状態が一時的に保持されるため、腕姿勢の変化が小さくなり、角速度の大きさが小さくなる(動作条件2)。そこで、上記の動作条件1、2の両方の状態を同時に検出した場合は、ユーザUSがランニング動作中に端末200の表示部231を視認しているものと判断して、表示部231における腕振り角度の表示の更新を停止する。   In step S105, when the user US visually recognizes the exercise motion information displayed on the display unit 231 of the terminal 200, the arm swing motion is temporarily stopped, the arm swing is reduced, or As a technique for avoiding the influence on the arm swing angle caused by different large changes, a technique for displaying a value acquired at least one cycle before the present time is shown. However, the present invention is limited to this technique. Is not to be done. For example, by incorporating an acceleration sensor in the terminal 200, the state of the arm when the user US is viewing the display unit is detected, and updating of the display is stopped only when the state is detected. Alternatively, a method of displaying a value acquired one cycle or more before may be applied. Specifically, during the running operation, the magnitude of the vertical acceleration becomes very large. On the other hand, when the user US performs an operation of visually recognizing the display unit 231 of the terminal 200, it is necessary to move the terminal 200 so that at least the forearm is lifted so that the display unit 231 can be visually recognized. Therefore, when the display unit 231 is visually recognized during the running operation, the acceleration in the direction perpendicular to the plane including the display unit 231 increases (operation condition 1). In addition, in this case, since the state where the arm is lifted is temporarily held, the change in the arm posture becomes small, and the magnitude of the angular velocity becomes small (operation condition 2). Therefore, when both states of the operating conditions 1 and 2 are detected at the same time, it is determined that the user US is viewing the display unit 231 of the terminal 200 during the running operation, and the arm swinging in the display unit 231 is performed. Stop updating the angle display.

また、上述したステップS105においては、腕振り角度を含む運動動作情報をユーザUSに提供する手法として、端末200の表示部231に表示する手法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、運動動作情報がユーザUSに適切に提供されるものであればよく、例えば上述した表示部231への表示に加え、又は、表示部231への表示に替えて、端末100や端末200に設けられた音響部から音声情報やアラーム音等により運動動作情報を提供するものであってもよいし、振動部から振動情報により提供するものであってもよい。   Moreover, in step S105 mentioned above, although the method of displaying on the display part 231 of the terminal 200 was demonstrated as a method of providing the user US with exercise | movement motion information containing an arm swing angle, this invention is limited to this. is not. That is, it is only necessary that the exercise motion information is appropriately provided to the user US. For example, in addition to the display on the display unit 231 described above or instead of the display on the display unit 231, the terminal 100 or the terminal 200 The motion operation information may be provided by voice information, alarm sound, or the like from the provided acoustic unit, or may be provided by vibration information from the vibration unit.

また、上述したステップS107においては、腕姿勢の変化のトラッキング動作を開始するタイミング(又は終了タイミング)として、加速度が極大値を示す着地タイミングに設定した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、トラッキング動作の1周期分の動作期間が、腕振り動作の1周期分に対応する期間となっていればよく、例えば、上記の着地タイミングからある一定時間だけずれた(経過した)任意のタイミングを、トラッキング動作の開始タイミング及び終了タイミングに設定するようにしてもよい。   Further, in step S107 described above, the case where the acceleration is set to the landing timing at which the maximum value is set as the timing (or the end timing) for starting the tracking operation of the arm posture change has been described, but the present invention is not limited to this. Is not to be done. That is, it is only necessary that the operation period for one cycle of the tracking operation is a period corresponding to one cycle of the arm swinging operation, for example, any arbitrary time that has deviated (elapsed) from the landing timing by a certain time. The timing may be set to the start timing and end timing of the tracking operation.

(腕振り評価処理)
腕振り評価処理(ステップS200)においては、ランニング動作の終了後、当該動作中に上述した腕姿勢検出処理により取得し、端末100のメモリ部160に保存された腕振り角度を、端末200の表示部231、又は、端末100の表示部140に表示する。ここで、表示部231又は表示部140に表示される腕振り角度は、上述した腕姿勢検出処理により取得した各周期における腕振り角度が一覧(リスト)形式やグラフ形式等で表示される。
(Arm swing evaluation process)
In the arm swing evaluation process (step S200), the arm swing angle obtained by the arm posture detection process described above during the motion and stored in the memory unit 160 of the terminal 100 is displayed on the terminal 200 after the running motion ends. Displayed on the display unit 140 of the terminal 231 or the terminal 100. Here, as for the arm swing angle displayed on the display unit 231 or the display unit 140, the arm swing angle in each cycle acquired by the above-described arm posture detection process is displayed in a list format or a graph format.

次いで、ユーザUSは、表示部231又は表示部140に表示された腕振り角度を閲覧し、当該腕振り角度に対して、例えばランニング動作時の調子の良し悪し等の主観的な評価情報(ラベル)を付与する。そして、端末100の演算回路150は、評価情報を腕振り角度に関連付けてメモリ部160の所定の記憶領域に保存する。なお、上述した主観的な評価情報に加えて、ランニング当時の気温や風速、路面の状態等の客観的な評価情報を付与するものであってもよい。   Next, the user US browses the arm swing angle displayed on the display unit 231 or the display unit 140, and subjective evaluation information (label) such as the condition of the running motion, for example, with respect to the arm swing angle. ). Then, the arithmetic circuit 150 of the terminal 100 stores the evaluation information in a predetermined storage area of the memory unit 160 in association with the arm swing angle. In addition to the above-described subjective evaluation information, objective evaluation information such as the temperature and wind speed at the time of running and the road surface condition may be given.

(腕振り状態判断・支援処理)
腕振り状態判断・支援処理(ステップS300)は、上記のように2回目以降のランニング動作時に行われる動作であり、図7のフローチャートに示すように、上述した腕姿勢検出処理(図4参照)に示したステップS101〜S104と同様に、まず、ユーザUSが端末100及び端末200を起動させることにより、加速度センサ110により運動動作中の加速度データが随時検出され、また、角速度センサ120により角速度データが随時検出される(ステップS301)。次いで、取得した加速度データに基づいて、ユーザUSがランニングを行っているか否かを判別し(ステップS302)、ランニングを行っていると判別された場合(ステップS302;Yes)には、着地タイミングが検知される(ステップS303)。ここで、検知された着地タイミングは、後述するステップS309において実行される腕姿勢のトラッキング動作における開始タイミング(又は終了タイミング)となる。次いで、ステップS303において、着地タイミングが検知されたとき(ステップS303;Yes)、後述するステップS311において、1周期分のトラッキング動作期間中に記録された複数の腕姿勢のデータから、当該腕姿勢データの差分の最大値である腕振り角度を算出して、算出した腕振り角度データをメモリ部160に保存する(ステップS304)。
(Arm swing state judgment / support processing)
The arm swing state determination / support processing (step S300) is an operation performed during the second and subsequent running operations as described above. As shown in the flowchart of FIG. 7, the above-described arm posture detection processing (see FIG. 4). As in steps S101 to S104 shown in FIG. 1, first, when the user US activates the terminal 100 and the terminal 200, acceleration data during exercise is detected as needed by the acceleration sensor 110, and angular velocity data is detected by the angular velocity sensor 120. Is detected as needed (step S301). Next, based on the acquired acceleration data, it is determined whether or not the user US is running (step S302). If it is determined that the user US is running (step S302; Yes), the landing timing is determined. It is detected (step S303). Here, the detected landing timing is the start timing (or end timing) in the arm posture tracking operation executed in step S309 described later. Next, when the landing timing is detected in step S303 (step S303; Yes), in step S311 described later, the arm posture data is obtained from a plurality of arm posture data recorded during the tracking operation period for one cycle. The arm swing angle that is the maximum value of the difference is calculated, and the calculated arm swing angle data is stored in the memory unit 160 (step S304).

次いで、ステップS304において取得された腕振り角度と、上述した腕振り評価処理においてユーザUSにより良好であると評価されてメモリ部160に保存された腕振り角度とを比較して、腕振りが良好であるか否かを判断する(ステップS305)。取得した腕振り角度と、良好であると評価された腕振り角度とが一致又は同等であり、現時点の腕姿勢が良好であると判断された場合(ステップS305;Yes)には、端末100において取得したセンサデータに基づいて取得した歩数やピッチ、上述した腕振り角度の値が、前腕部に装着した端末200の表示部231に運動動作情報として表示される(ステップS306)。   Next, the arm swing angle obtained in step S304 is compared with the arm swing angle evaluated by the user US in the above-described arm swing evaluation process and stored in the memory unit 160, and the arm swing is good. It is determined whether or not (step S305). When it is determined that the acquired arm swing angle is equal to or equivalent to the arm swing angle evaluated as being good and the current arm posture is good (step S305; Yes), the terminal 100 The number of steps and pitch acquired based on the acquired sensor data and the value of the arm swing angle described above are displayed as exercise motion information on the display unit 231 of the terminal 200 attached to the forearm (step S306).

一方、ステップS305において、取得した腕振り角度と、良好であると評価された腕振り角度とが一致しない又は同等ではなく、現時点の腕姿勢が良好でないと判断された場合(ステップS305;No)には、演算回路150は、取得した腕振り角度とともに、当該判断結果や現時点の腕姿勢を適正化するための運動支援情報をユーザUSに提供する(ステップS307)。具体的には、演算回路150は、例えば取得した腕振り角度が、腕振り評価処理において良好であると評価された腕振り角度よりも小さい場合には、その腕振り角度とともに、例えば「腕の振りが小さいです」等のメッセージ(判断結果)や、腕振り角度を大きくするように促して、現時点の腕姿勢を適正な状態(良好な腕姿勢)に誘導するために、例えば「腕を大きく振ってください」等のメッセージ(警告や注意等の運動支援情報)を、端末200の表示部231に表示させて、ユーザUSに提供する。   On the other hand, when it is determined in step S305 that the acquired arm swing angle does not match or is not equivalent to the arm swing angle evaluated to be good and the current arm posture is not good (step S305; No) The arithmetic circuit 150 provides the user US with exercise support information for optimizing the determination result and the current arm posture together with the acquired arm swing angle (step S307). Specifically, for example, when the acquired arm swing angle is smaller than the arm swing angle evaluated as being good in the arm swing evaluation process, the arithmetic circuit 150, for example, “ In order to induce a message (judgment result) such as “the swing is small” or to increase the arm swing angle and to guide the current arm posture to an appropriate state (good arm posture), for example “ A message such as “Please shake” (exercise support information such as warnings and cautions) is displayed on the display unit 231 of the terminal 200 and provided to the user US.

ここで、ステップS306及びS307における、運動動作情報や運動支援情報の表示方法としては、予め設定した1乃至複数の情報が表示部231に同時に表示されるものであってもよいし、順次表示されるものであってもよい。また、ユーザUSが入力操作部220を操作することにより、所望の情報が同時に、又は、順次表示されるものであってもよい。さらに、運動動作情報や運動支援情報の提供方法としては、表示部231への表示に加えて、又は、表示部231への表示に替えて、音響部232により音声情報やアラーム音等を提供したり、振動部233により振動情報を提供したりするものであってもよい。   Here, as a method of displaying exercise motion information and exercise support information in steps S306 and S307, one or more preset information may be displayed on the display unit 231 simultaneously or sequentially. It may be a thing. Further, desired information may be displayed simultaneously or sequentially by the user US operating the input operation unit 220. Furthermore, as a method of providing exercise motion information and exercise support information, in addition to the display on the display unit 231 or in place of the display on the display unit 231, the audio unit 232 provides audio information, alarm sound, and the like. Alternatively, vibration information may be provided by the vibration unit 233.

次いで、演算回路150は、後述するステップS309において実行される腕姿勢のトラッキング動作におけるトラッキングデータを初期化する(ステップS308)。これにより、1つ前の周期におけるトラッキング動作により取得した腕姿勢データがクリアされるとともに、次の周期のトラッキング動作を開始するためのタイミングが、上記着地タイミングに設定される。   Next, the arithmetic circuit 150 initializes tracking data in an arm posture tracking operation executed in step S309 described later (step S308). Thereby, the arm posture data acquired by the tracking operation in the previous cycle is cleared, and the timing for starting the tracking operation in the next cycle is set as the landing timing.

次いで、ステップS303において、着地タイミングが検知されていないとき(ステップS303;No)、演算回路150は、角速度センサ120により検出される角速度データを積分することにより、ランニング動作の1歩分の期間に対応する1周期分の、腕姿勢の変化をトラッキングする(ステップS309)。そして、演算回路150により、随時算出される角速度が極小値となるタイミングを検知したとき(ステップS310;Yes)には、当該タイミングにおける腕の位置(方向角)を含む腕姿勢のデータを順次記録する(ステップS311)。演算回路150は、このようなステップS310、S311における処理を繰り返し実行する。   Next, in step S303, when the landing timing is not detected (step S303; No), the arithmetic circuit 150 integrates the angular velocity data detected by the angular velocity sensor 120, thereby completing the period of one step of the running operation. The arm posture change corresponding to one cycle is tracked (step S309). When the arithmetic circuit 150 detects the timing at which the angular velocity calculated at any time becomes the minimum value (step S310; Yes), the arm posture data including the arm position (direction angle) at the timing is sequentially recorded. (Step S311). The arithmetic circuit 150 repeatedly executes such processing in steps S310 and S311.

一方、ステップS310において、角速度の極小値が検知されないとき(ステップS310;No)には、ユーザUSが端末100におけるセンシング動作を終了させるまで、あるいは、電源をオフするまで、ステップS301に戻って、上述したステップS301〜S311の一連の処理動作を繰り返し実行する(ステップS312;No)。   On the other hand, when the minimum value of the angular velocity is not detected in step S310 (step S310; No), the process returns to step S301 until the user US ends the sensing operation in the terminal 100 or until the power is turned off. The series of processing operations in steps S301 to S311 described above are repeatedly executed (step S312; No).

なお、上述したステップS304、S305においては、取得した腕振り角度に基づいて、腕姿勢が良好であるか否かを判断する手法を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ランニング動作中の腕振り角度の時間的変化を求め、当該腕振り角度の変化が、予め腕姿勢が良好であると評価した所定の範囲内にあるか否かに基づいて判断するものであってもよい。この場合、現時点の腕振り角度の変化が所定の範囲を逸脱する場合には、上述したように、ユーザUSに警告や注意等の運動支援情報が提供される。   In steps S304 and S305 described above, the method for determining whether or not the arm posture is good based on the acquired arm swing angle has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the temporal change of the arm swing angle during the running operation is obtained, and the change is determined based on whether or not the change of the arm swing angle is within a predetermined range in which the arm posture is evaluated in advance. There may be. In this case, when the change in the current arm swing angle deviates from the predetermined range, as described above, exercise support information such as a warning and a caution is provided to the user US.

上述したように、本実施形態においては、まず、人体の上腕部に装着した端末100に内蔵された加速度センサ110及び角速度センサ120により検出されたセンサデータに基づいて、ユーザの動作状態がランニング中であるか否かが判断される。そして、ランニング中であると判断された場合には、足の着地を検知したタイミングを開始タイミングとして、腕姿勢(すなわち角速度)の変化をトラッキングする処理が実行される。これにより、角速度が極小値となった各タイミングにおける腕姿勢が記録され、腕振り動作の1周期分に対応する期間における腕姿勢データの差分の最大値である腕振り角度に対して評価情報が付与される。そして、この評価情報が付与された腕振り角度に基づいて、次回以降の運動動作において取得された腕振り角度が比較され、その比較結果に基づいて、腕姿勢を適正な状態に誘導するための運動支援情報がユーザに提供される。   As described above, in the present embodiment, first, based on the sensor data detected by the acceleration sensor 110 and the angular velocity sensor 120 built in the terminal 100 attached to the upper arm of the human body, the user's operation state is running. It is determined whether or not. When it is determined that the vehicle is running, a process for tracking a change in arm posture (that is, angular velocity) is executed with the timing at which the foot landing is detected as a start timing. Thereby, the arm posture at each timing when the angular velocity becomes the minimum value is recorded, and the evaluation information is obtained with respect to the arm swing angle which is the maximum value of the difference of the arm posture data in the period corresponding to one cycle of the arm swing operation. Is granted. Then, based on the arm swing angle to which the evaluation information is given, the arm swing angle acquired in the next and subsequent exercise motions is compared, and based on the comparison result, the arm posture is guided to an appropriate state. Exercise support information is provided to the user.

したがって、本実施形態によれば、ランニング等の運動動作中に腕をどの程度振っているのかを正確に判断することができる指標を出力することができるので、ユーザに腕振り角度を含む運動動作状態を適切に伝達することができるとともに、適正な運動動作状態に誘導するための運動支援を行うことができる。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to output an index that can accurately determine how much the arm is swinging during an exercise operation such as running. The state can be appropriately transmitted, and exercise support for inducing the state to an appropriate movement state can be performed.

特に、ランニング等の運動動作中は、足の着地を検知するたびに腕振り角度が随時更新されるので、腕振り角度を含む運動動作状態をほぼリアルタイムで推定して、運動支援情報とともにユーザに提供することができる。これにより、腕振り角度や腕姿勢の時間変化、安定した腕振りができているかどうか(すなわち、腕振り角度のばらつきが大きいか、小さいか)、調子のよいときの腕振りとの差異等を、リアルタイムで把握して判断することができるとともに、適正な運動動作状態を実現するための改善方法(例えば腕振りを大きくする等)を迅速に提供することができる。   In particular, during an exercise operation such as running, the arm swing angle is updated as needed every time a foot landing is detected. Therefore, the motion operation state including the arm swing angle is estimated in real time, Can be provided. As a result, changes in arm swing angle and arm posture over time, whether or not stable arm swing is achieved (that is, whether the swing angle of the arm swing is large or small), differences from arm swing in good condition, etc. In addition to being able to grasp and judge in real time, it is possible to quickly provide an improvement method (for example, enlarging the arm swing) for realizing an appropriate motion state.

また、本実施形態においては、ユーザに運動動作情報や運動支援情報を提供するための端末が、人体の前腕部(手首)に装着する腕時計型の外観形状を有しているので、ユーザが運動動作中であっても、ユーザに特に意識をさせることなく、歩数やピッチ、腕振り角度を含む運動動作情報を良好に取得することができる。また、このような端末において、表示部を視認する動作を行った場合であっても、例えば現時点から1周期以上前に取得した値を提供するようにしているので、腕振り状態の変化が運動動作情報や運動支援情報に影響を与えることはない。   In this embodiment, since the terminal for providing exercise motion information and exercise support information to the user has a wristwatch type external shape worn on the forearm (wrist) of the human body, the user can exercise Even during movement, exercise motion information including the number of steps, pitch, and arm swing angle can be favorably acquired without making the user particularly aware. In such a terminal, even when an operation of visually recognizing the display unit is performed, for example, a value acquired at least one cycle before the present time is provided, so that the change in the arm swing state is an exercise. It does not affect movement information or exercise support information.

<第2の実施形態>
次に、本発明に係る運動支援装置の第2の実施形態について説明する。
上述した第1の実施形態に示した運動支援装置においては、人体の上腕部に装着された端末100において、加速度センサ110及び角速度センサ120により取得されたセンサデータに基づいて、ユーザUSの運動動作中の腕振り角度を含む運動動作状態を把握し、前腕部に装着された端末200において、運動動作情報、及び、当該運動動作情報に基づく運動支援情報をユーザUSに提供する構成について説明した。第2の実施形態においては、上腕部又は前腕部に装着された単一の端末において、ユーザUSの運動動作中の腕振り角度を含む運動動作状態を把握し、運動動作情報及び運動支援情報をユーザUSに提供する構成を有している。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the exercise support apparatus according to the present invention will be described.
In the exercise support apparatus shown in the first embodiment described above, at the terminal 100 attached to the upper arm of the human body, the exercise motion of the user US is based on the sensor data acquired by the acceleration sensor 110 and the angular velocity sensor 120. The configuration has been described in which the exercise motion state including the inner arm swing angle is grasped and the exercise motion information and exercise support information based on the exercise motion information are provided to the user US in the terminal 200 attached to the forearm. In the second embodiment, in a single terminal attached to the upper arm part or the forearm part, the movement operation state including the arm swing angle during the movement operation of the user US is grasped, and the movement operation information and the exercise support information are obtained. It has the structure provided to the user US.

図8は、第2の実施形態に係る運動支援装置を示す概略構成図である。ここで、図8(a)は、本実施形態に係る運動支援装置を人体の上腕部に装着した状態(第1の例)を示す概略図であり、図8(b)は、本実施形態に係る運動支援装置を人体の前腕部に装着した状態(第2の例)を示す概略図である。図9は、本実施形態に係る運動支援装置の一構成例を示す機能ブロック図である。ここで、上述した第1の実施形態と同等の処理については同一の符号を付して、その説明を簡略化する。また、図10は、本実施形態に係る運動支援方法により実行される腕姿勢のトラッキング動作(腕振り状態の検出動作)を示す概念図である。   FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an exercise support apparatus according to the second embodiment. Here, FIG. 8A is a schematic diagram showing a state (first example) in which the exercise support device according to the present embodiment is mounted on the upper arm of a human body, and FIG. 8B is a diagram illustrating the present embodiment. It is the schematic which shows the state (2nd example) with which the exercise | movement assistance apparatus which concerns on was mounted | worn with the forearm part of the human body. FIG. 9 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the exercise support apparatus according to the present embodiment. Here, the same reference numerals are assigned to the same processes as those in the first embodiment described above, and the description thereof is simplified. FIG. 10 is a conceptual diagram showing an arm posture tracking operation (arm swing state detection operation) executed by the exercise support method according to the present embodiment.

本実施形態の第1の例に係る運動支援装置は、図8(a)に示すように、上述した第1の実施形態(図1(b)参照)と同様に、上腕部取付型(又はアームバンド型)の外観形状を有し、ユーザUSの上腕部に装着される端末100のみを有している。また、本実施形態の第2の例に係る運動支援装置200は、図8(b)に示すように、上述した第1の実施形態(図1(c)参照)と同様に、前腕部取付型(又は腕時計型)の外観形状を有し、ユーザUSの前腕部(手首)に装着される端末200のみを有している。   As shown in FIG. 8A, the exercise support apparatus according to the first example of this embodiment is similar to the above-described first embodiment (see FIG. 1B), and has an upper arm attachment type (or Arm terminal type) and has only terminal 100 attached to the upper arm of user US. Further, as shown in FIG. 8B, the exercise support apparatus 200 according to the second example of the present embodiment is attached to the forearm as in the first embodiment (see FIG. 1C) described above. It has a type (or wristwatch type) external shape, and has only a terminal 200 to be attached to the forearm (wrist) of the user US.

端末100又は200は、具体的には、例えば図9に示すように、概略、加速度センサ(検出部)110と、角速度センサ(検出部)120と、入力操作部130と、表示部(情報提供部)141と、音響部(情報提供部)142と、振動部(情報提供部)143と、演算回路(動作状態判別部、腕振り角度算出部、腕振り状態判断部、情報提供部)150と、メモリ部160と、電源供給部180と、を備えている。すなわち、本実施形態に係る端末100又は200は、それぞれ、一の筐体を有する装置において、上述した第1の実施形態に示した端末100における腕振り角度を含む運動動作状態を把握して判断する機能と、端末200における運動動作情報や運動支援情報をユーザUSに提供する機能との双方を併せ持った構成を有している。なお、図示を省略したが、端末100及び200は、外部の電子機器との間で、有線や無線通信により所定のデータを送受信するための通信回路部を備えているものであってもよい。   Specifically, for example, as shown in FIG. 9, the terminal 100 or 200 roughly includes an acceleration sensor (detection unit) 110, an angular velocity sensor (detection unit) 120, an input operation unit 130, and a display unit (information provision). Unit) 141, acoustic unit (information providing unit) 142, vibration unit (information providing unit) 143, and arithmetic circuit (operation state determining unit, arm swing angle calculating unit, arm swing state determining unit, information providing unit) 150. And a memory unit 160 and a power supply unit 180. That is, each of the terminals 100 and 200 according to the present embodiment, in an apparatus having one housing, grasps and determines the exercise operation state including the arm swing angle in the terminal 100 described in the first embodiment described above. And a function of providing both exercise function information and exercise support information in the terminal 200 to the user US. Although not shown, the terminals 100 and 200 may include a communication circuit unit for transmitting / receiving predetermined data to / from an external electronic device by wired or wireless communication.

このような構成を有する運動支援装置においても、図10(a)〜(d)に示すように、上述した第1の実施形態に示した運動支援方法と同様に、肩の関節Naを支点として上腕AMaが一方向(例えば図中DRa方向)に最大限に振れた後、腕振り方向が逆方向(例えば図中DRb方向)に変化する、腕振り端に相当するタイミングが、角速度データに基づいて算出される角速度ωの変化に基づいて判断される。そして、1周期分のトラッキング動作期間中に、角速度ωが極小値(≒0)となるタイミングで取得された複数の腕姿勢のデータから、当該腕姿勢データの差分の最大値が、当該1周期における腕振り角度として取得される。   Also in the exercise support apparatus having such a configuration, as shown in FIGS. 10A to 10D, similarly to the exercise support method described in the first embodiment, the shoulder joint Na is used as a fulcrum. Based on the angular velocity data, the timing corresponding to the arm swing end when the arm swing direction changes to the reverse direction (for example, DRb direction in the figure) after the upper arm AMa swings to the maximum in one direction (for example, the DRa direction in the figure). It is determined based on the change in the angular velocity ω calculated in the above. Then, during the tracking operation period for one cycle, the maximum value of the difference between the arm posture data is obtained from the plurality of arm posture data acquired at the timing at which the angular velocity ω becomes the minimum value (≈0). Is obtained as the arm swing angle.

したがって、本実施形態においても、上述した第1の実施形態と同様に、ランニング等の運動動作中に腕をどの程度振っているのかを正確に把握して判断することができるので、ユーザに腕振り角度を含む運動動作状態を適切に伝達することができるとともに、適正な運動動作状態に誘導するための運動支援を行うことができる。   Accordingly, in the present embodiment as well, as in the first embodiment described above, it is possible to accurately grasp and determine how much the arm is waving during an exercise operation such as running, so that the user can The exercise operation state including the swing angle can be appropriately transmitted, and exercise support for guiding to an appropriate exercise operation state can be performed.

特に、本実施形態においては、単一の端末に、ユーザの運動動作中の腕振り角度を含む運動動作状態を把握して判断する機能と、運動動作情報や運動支援情報をユーザUSに提供する機能との双方を併せ持った構成を有しているので、人体に装着する機器の数を少なくすることができ、装着時や入力操作時の煩わしさを軽減することができる。   In particular, in the present embodiment, a single terminal is provided with a function for determining and exercising an exercise operation state including an arm swing angle during an exercise operation of the user, exercise operation information and exercise support information to the user US. Since the configuration has both functions, the number of devices to be mounted on the human body can be reduced, and the troublesomeness at the time of mounting and input operation can be reduced.

ここで、第1の例においては、図8(a)、図10(a)、(b)に示すように、端末100が上腕部AMaに装着されているため、取得された腕振り角度を含む運動動作情報や、当該運動動作情報に基づく運動支援情報を表示部141に表示する情報提供方法を適用した場合、運動動作中にユーザUSは表示部141を視認することができない場合や困難な場合がある。このような場合には、本実施形態においては、表示部141への表示に加え、又は、表示部141への表示に替えて、音響部142から音声情報やアラーム音等を発生させることにより、また、振動部143から振動情報を発生させることにより、上記の運動動作情報や運動支援情報をユーザUSに適切に提供することができる。   Here, in the first example, as shown in FIGS. 8A, 10A, and 10B, since the terminal 100 is mounted on the upper arm AMa, the acquired arm swing angle is When the information providing method for displaying the exercise motion information including the exercise support information based on the exercise motion information and the exercise support information is applied to the display unit 141, it may be difficult or difficult for the user US to visually recognize the display unit 141 during the exercise operation. There is a case. In such a case, in the present embodiment, in addition to the display on the display unit 141 or in place of the display on the display unit 141, sound information, an alarm sound, or the like is generated from the acoustic unit 142. Further, by generating vibration information from the vibration unit 143, the above-described exercise motion information and exercise support information can be appropriately provided to the user US.

また、第2の例においては、図8(b)、図10(c)、(d)に示すように、加速度センサ110や角速度センサ120を備えた端末200が肩の関節Naに対して、上腕AMa及び肘の関節Nbを介して接続された前腕AMbに装着されているため、上述した第1の実施形態や本実施形態の第1の例に示したように、肩の関節Naに直接繋がる上腕AMaの位置(方向角)や角速度を検出する場合に比較して、腕振り角度の推定精度が低下する場合がある。このような場合には、本実施形態においては、ランニング等の運動動作中の前腕部の腕振り動作に特有の成分を予め測定又は推定して、検出された方向角や角速度を適宜補正することにより、腕振り角度を比較的精度良く推定することができ、ユーザに適切な運動動作情報や運動支援情報を提供することができる。   Further, in the second example, as shown in FIGS. 8B, 10C, and 10D, the terminal 200 including the acceleration sensor 110 and the angular velocity sensor 120 is connected to the shoulder joint Na. Since it is attached to the forearm AMb connected via the upper arm AMa and the elbow joint Nb, as shown in the first embodiment and the first example of the present embodiment, it is directly connected to the shoulder joint Na. The estimation accuracy of the arm swing angle may be lower than when detecting the position (direction angle) and angular velocity of the upper arm AMa to be connected. In such a case, in this embodiment, a component specific to the arm swinging motion of the forearm during a running motion such as running is measured or estimated in advance, and the detected directional angle and angular velocity are corrected appropriately. Thus, the arm swing angle can be estimated with relatively high accuracy, and appropriate motion information and exercise support information can be provided to the user.

<第3の実施形態>
次に、本発明に係る運動支援装置の第3の実施形態について説明する。
上述した第1及び第2の実施形態に示した運動支援装置においては、人体の上腕部又は前腕部に装着された端末により、ユーザUSの運動動作中の歩数やピッチ、腕振り角度を含む運動動作状態を把握して判断し、運動動作情報や運動支援情報をユーザUSに提供する構成について説明した。第3の実施形態においては、人体に装着された端末により取得したセンサデータや、歩数やピッチ等の計算結果、腕振り角度や腕姿勢の時間変化等の種
々の情報を、当該端末以外の独立した電子機器やネットワークに接続された電子機器に保存する構成を有している。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the exercise support apparatus according to the present invention will be described.
In the exercise support apparatus shown in the first and second embodiments described above, exercise including the number of steps, the pitch, and the arm swing angle during the exercise operation of the user US by the terminal attached to the upper arm or forearm of the human body The configuration has been described in which the motion state is grasped and determined, and the motion motion information and motion support information are provided to the user US. In the third embodiment, various data such as sensor data acquired by a terminal attached to a human body, calculation results such as the number of steps and pitch, arm swing angle and time change of arm posture are obtained independently of the terminal. The electronic device connected to the network and the electronic device connected to the network.

図11は、第3の実施形態に係る運動支援装置を示す概略構成図である。図12は、本実施形態に係る運動支援装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図12(a)は、本実施形態に係る運動支援装置に適用される情報通信装置の一例を示す概略構成図であり、図12(b)は、運動支援装置に適用されるネットワークサーバの一例を示す概略構成図である。ここで、上述した第1及び第2の実施形態と同等の構成については同一の符号を付して、その説明を簡略化する。   FIG. 11 is a schematic configuration diagram illustrating an exercise support apparatus according to the third embodiment. FIG. 12 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the exercise support apparatus according to the present embodiment. FIG. 12A is a schematic configuration diagram showing an example of an information communication device applied to the exercise support apparatus according to the present embodiment, and FIG. 12B is an example of a network server applied to the exercise support apparatus. It is a schematic block diagram which shows. Here, components equivalent to those in the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified.

第3の実施形態に係る運動支援装置は、例えば図11に示すように、大別して、端末100、200と、情報通信装置300と、ネットワーク400と、ネットワークサーバ500と、を有している。ここで、端末100、200は、上述した第1及び第2の実施形態と同様に、運動動作中に取得されたセンサデータに基づいて、歩数やピッチ、腕振り角度を取得する機能と、当該端末100、200の外部に独立して設けられた情報通信装置300や、ネットワーク400に接続されたネットワークサーバ500との間で、所定のデータを送受信する機能と、を有している。   As illustrated in FIG. 11, for example, the exercise support apparatus according to the third embodiment is roughly divided into terminals 100 and 200, an information communication apparatus 300, a network 400, and a network server 500. Here, as in the first and second embodiments described above, the terminals 100 and 200 have the function of acquiring the number of steps, the pitch, and the arm swing angle based on the sensor data acquired during the exercise operation, And a function of transmitting / receiving predetermined data to / from the information communication apparatus 300 provided independently of the terminals 100 and 200 and the network server 500 connected to the network 400.

情報通信装置300は、端末100や200と有線や無線通信により接続され、端末100や200との間でデータの送受信が可能な機器であって、例えば図11に示すように、ノートブック型やデスクトップ型のパーソナルコンピュータやタブレット端末、スマートフォン等の汎用機器、もしくは、専用機器が適用される。   The information communication device 300 is a device connected to the terminals 100 and 200 by wired or wireless communication and capable of transmitting and receiving data to and from the terminals 100 and 200. For example, as shown in FIG. A general-purpose device such as a desktop personal computer, a tablet terminal, or a smartphone, or a dedicated device is applied.

情報通信装置300は、具体的には、例えば図12(a)に示すように、概略、通信回路部310と、入力操作部320と、表示部330と、演算回路340と、メモリ部350と、電源供給部360と、を備えている。ここで、通信回路部310は、端末100又は200において運動動作中に取得されたセンサデータや、当該センサデータに基づいて算出される歩数やピッチ、腕振り角度等のデータ(便宜的に「運動データ」と記す)を、端末100又は200から受信する際のインターフェースとして機能する。また、通信回路部310は、端末100又は200から受信した運動データについて、ユーザUSが評価情報を付与したデータ(便宜的に「評価データ」と記す)を、端末100又は200に送信する際のインターフェースとして機能する。また、通信回路部310は、端末100又は200との間で運動データや評価データを送受信する機能に加え、インターネットやLAN(Local Area Network)等のネットワーク400への接続機能を備えている。   Specifically, for example, as illustrated in FIG. 12A, the information communication apparatus 300 is schematically illustrated as a communication circuit unit 310, an input operation unit 320, a display unit 330, an arithmetic circuit 340, and a memory unit 350. And a power supply unit 360. Here, the communication circuit unit 310 is sensor data acquired during exercise motion in the terminal 100 or 200, and data such as the number of steps, pitch, and arm swing angle calculated based on the sensor data (for convenience, “exercise Function as an interface when receiving data from the terminal 100 or 200. In addition, the communication circuit unit 310 transmits data (evaluated as “evaluation data” for convenience) to the terminal 100 or 200 when the user US assigns evaluation information to the exercise data received from the terminal 100 or 200. Functions as an interface. In addition to the function of transmitting / receiving exercise data and evaluation data to / from the terminal 100 or 200, the communication circuit unit 310 has a function of connecting to a network 400 such as the Internet or a LAN (Local Area Network).

また、演算回路340は、計時機能を有する演算装置であって、所定の動作クロックに基づいて、通信回路部310における運動データや評価データの伝送動作やネットワーク400との接続動作、運動データや評価データのメモリ部350への保存、読み出し動作、表示部330における運動データ等の表示動作等の、各種の動作を制御する。なお、演算回路340において実行される制御プログラムは、メモリ部350に保存されているものであってもよいし、演算回路340の内部に予め組み込まれているものであってもよい
The arithmetic circuit 340 is an arithmetic device having a timekeeping function, and based on a predetermined operation clock, the transmission operation of the exercise data and the evaluation data in the communication circuit unit 310, the connection operation with the network 400, the exercise data and the evaluation Various operations such as storage and reading of data in the memory unit 350 and display operation of exercise data and the like in the display unit 330 are controlled. Note that the control program executed in the arithmetic circuit 340 may be stored in the memory unit 350 or may be incorporated in the arithmetic circuit 340 in advance.

なお、入力操作部320と、表示部330と、電源供給部360は、それぞれ上述した各実施形態に示した端末100、200の入力操作部130、220と、表示部140、141、231と、電源供給部180、260と同等の機能を有しているので、その説明を省略する。   The input operation unit 320, the display unit 330, and the power supply unit 360 are respectively the input operation units 130 and 220 of the terminals 100 and 200 and the display units 140, 141, and 231 described in the above embodiments. Since it has the same function as the power supply units 180 and 260, the description thereof is omitted.

ネットワークサーバ500は、端末100や200が直接、あるいは、上述した情報通信装置300を介して、データの送受信が可能なように接続されるネットワーク400に接続されている。ネットワークサーバ500は、具体的には、例えば図12(b)に示すように、概略、通信回路部510と、入力操作部520と、表示部530と、演算回路540と、メモリ部550と、電源供給部560と、を備えている。ここで、通信回路部510は、ネットワーク400への接続機能を備え、端末100又は200から送信される運動データを、ネットワーク400を介して直接、あるいは、上述した情報通信装置300及びネットワークを介して受信する際のインターフェースとして機能する。また、通信回路部510は、メモリ部550から読み出された評価データを、ネットワーク400を介して端末100又は200に送信する際のインターフェースとして機能する。   The network server 500 is connected to a network 400 to which the terminals 100 and 200 are connected directly or via the information communication apparatus 300 described above so that data can be transmitted and received. Specifically, for example, as shown in FIG. 12B, the network server 500 generally includes a communication circuit unit 510, an input operation unit 520, a display unit 530, an arithmetic circuit 540, a memory unit 550, A power supply unit 560. Here, the communication circuit unit 510 has a function of connecting to the network 400, and exercise data transmitted from the terminal 100 or 200 is directly transmitted via the network 400 or via the information communication apparatus 300 and the network described above. It functions as an interface for receiving. Further, the communication circuit unit 510 functions as an interface when transmitting the evaluation data read from the memory unit 550 to the terminal 100 or 200 via the network 400.

また、演算回路540は、計時機能を有する演算装置であって、所定の動作クロックに基づいて、通信回路部510における運動データや評価データの伝送動作やネットワーク400との接続動作、運動データや評価データのメモリ部550への保存、読み出し動作等の、各種の動作を制御する。なお、演算回路540において実行される制御プログラムは、メモリ部550に保存されているものであってもよいし、演算回路540の内部に予め組み込まれているものであってもよい。   The arithmetic circuit 540 is an arithmetic device having a timekeeping function, and based on a predetermined operation clock, the transmission operation of the exercise data and the evaluation data in the communication circuit unit 510, the connection operation with the network 400, the exercise data and the evaluation Various operations such as storage and reading operations of data in the memory unit 550 are controlled. Note that the control program executed in the arithmetic circuit 540 may be stored in the memory unit 550 or may be incorporated in the arithmetic circuit 540 in advance.

なお、入力操作部520と、表示部530と、電源供給部560は、それぞれ上述した各実施形態に示した端末100、200の入力操作部130、220と、表示部140、141、231と、電源供給部180、260と同等の機能を有しているので、その説明を省略する。   Note that the input operation unit 520, the display unit 530, and the power supply unit 560 are respectively the input operation units 130 and 220 of the terminals 100 and 200 and the display units 140, 141, and 231 described in the above embodiments. Since it has the same function as the power supply units 180 and 260, the description thereof is omitted.

このような構成を有する運動支援装置において、図11に示すように、端末100又は200が有線や無線通信により、情報通信装置300にのみ接続された構成においては、端末100又は200において運動動作中に取得されたセンサデータや、当該センサデータに基づいて算出される歩数やピッチ、腕振り角度等の運動データが情報通信装置300に送信されて、メモリ部350に保存される。ユーザUSは、情報通信装置300に保存された運動データを表示部330に表示することにより、当該運動データに含まれる腕振り角度に対して、調子の良し悪しを示す評価情報を付与し、評価データとしてメモリ350に保存する。次いで、情報通信装置300のメモリ部350に保存された評価データを読み出して、通信回路部310を介して端末100又は200に送信して、メモリ部160、250に保存する。   In the exercise support apparatus having such a configuration, as illustrated in FIG. 11, in the configuration in which the terminal 100 or 200 is connected only to the information communication apparatus 300 by wired or wireless communication, the terminal 100 or 200 is exercising. The acquired sensor data and the motion data such as the number of steps, the pitch, and the arm swing angle calculated based on the sensor data are transmitted to the information communication device 300 and stored in the memory unit 350. By displaying the exercise data stored in the information communication device 300 on the display unit 330, the user US assigns evaluation information indicating whether the condition is good or bad to the arm swing angle included in the exercise data. It is stored in the memory 350 as data. Next, the evaluation data stored in the memory unit 350 of the information communication apparatus 300 is read out, transmitted to the terminal 100 or 200 via the communication circuit unit 310, and stored in the memory units 160 and 250.

これにより、次回以降の運動動作において、情報通信装置300から送信された評価データに基づいて、端末100又は200において取得された腕振り角度を含む運動データが比較され、その結果に基づいて、運動動作情報や運動支援情報がユーザUSに提供される。   Thereby, in the exercise operation after the next time, the exercise data including the arm swing angle acquired in the terminal 100 or 200 is compared based on the evaluation data transmitted from the information communication apparatus 300, and the exercise is performed based on the result. Operation information and exercise support information are provided to the user US.

なお、運動データに対して調子の良し悪しを示す評価情報を付与する評価処理は、情報通信装置300のメモリ部350に保存された運動データを、有線や無線通信により接続された端末100又は200の表示部140、141、231に表示させた状態で行い、評価情報の付与後の評価データを情報通信装置300のメモリ部350に保存するもので
あってもよい。
In addition, the evaluation process which gives the evaluation information which shows good / bad condition with respect to exercise | movement data is the terminal 100 or 200 which connected exercise | movement data preserve | saved in the memory part 350 of the information communication apparatus 300 by wired or wireless communication. The display unit 140, 141, and 231 may be displayed, and the evaluation data after the evaluation information is added may be stored in the memory unit 350 of the information communication apparatus 300.

また、図11に示すように、端末100又は200が有線や無線通信により、ネットワーク400を介して直接、あるいは、上述した情報通信装置300及びネットワーク400を介してネットワークサーバ500に接続された構成においては、端末100又は200において運動動作中に取得された運動データがネットワークサーバ500に送信されて、メモリ部550に保存される。ユーザUSは、端末100又は200、情報通信装置300によりネットワーク400を介してネットワークサーバ500にアクセスし、メモリ部550に保存された運動データを、端末100又は200の表示部140、141、231や情報通信装置300の表示部330に表示させた状態で、当該運動データに含まれる腕振り角度に対して、調子の良し悪しを示す評価情報を付与し、評価データとしてメモリ550に保存する。次いで、ネットワークサーバ500のメモリ部550に保存された評価データを読み出して、ネットワーク400を介して直接、あるいは、ネットワーク400及び情報通信装置300を介して端末100又は200に送信して、メモリ部160、250に保存する。   In addition, as shown in FIG. 11, in a configuration in which the terminal 100 or 200 is connected to the network server 500 directly via the network 400 or via the information communication apparatus 300 and the network 400 described above by wired or wireless communication. The exercise data acquired during the exercise operation in the terminal 100 or 200 is transmitted to the network server 500 and stored in the memory unit 550. The user US accesses the network server 500 via the network 400 using the terminal 100 or 200 and the information communication apparatus 300, and uses the exercise data stored in the memory unit 550 as the display unit 140, 141, 231 or the like of the terminal 100 or 200. In a state where the information is displayed on the display unit 330 of the information communication apparatus 300, evaluation information indicating whether the condition is good or bad is assigned to the arm swing angle included in the exercise data, and the evaluation data is stored in the memory 550 as evaluation data. Next, the evaluation data stored in the memory unit 550 of the network server 500 is read out and transmitted to the terminal 100 or 200 directly via the network 400 or via the network 400 and the information communication device 300, and the memory unit 160. , 250.

これにより、次回以降の運動動作において、ネットワークサーバ500から送信された評価データに基づいて、端末100又は200において取得された腕振り角度を含む運動データが比較され、その結果に基づいて、運動動作情報や運動支援情報がユーザUSに提供される。   Thereby, in the exercise operation after the next time, the exercise data including the arm swing angle acquired in the terminal 100 or 200 is compared based on the evaluation data transmitted from the network server 500, and the exercise operation is based on the result. Information and exercise support information are provided to the user US.

したがって、本実施形態においても、上述した第1及び第2の実施形態と同様に、ランニング等の運動動作中の腕振りの程度を正確に把握して判断することができるので、ユーザに腕振り角度を含む運動動作状態を適切に伝達することができるとともに、適正な運動動作状態に誘導するための運動支援を行うことができる。   Therefore, in the present embodiment as well, as in the first and second embodiments described above, it is possible to accurately grasp and determine the degree of arm swing during an exercise operation such as running. The motion operation state including the angle can be appropriately transmitted, and exercise support for guiding to the appropriate motion operation state can be performed.

特に、本実施形態においては、人体に装着した端末により取得された運動データを、随時情報通信装置やネットワークサーバに送信してメモリ部に保存することができ、また、運動データに対する評価情報の付与処理を情報通信装置やネットワークサーバ上で行うことができるので、人体に装着する端末を、比較的少ない記憶容量(メモリ)を有し、かつ、簡易な演算処理機能を有する装置構成で実現することができる。   In particular, in the present embodiment, exercise data acquired by a terminal worn on a human body can be transmitted to an information communication device or a network server at any time and stored in a memory unit, and evaluation information can be attached to exercise data. Since processing can be performed on an information communication device or a network server, a terminal to be worn on the human body is realized with a device configuration having a relatively small storage capacity (memory) and a simple arithmetic processing function. Can do.

なお、上述した各実施形態においては、腕振り評価処理において、取得した腕振り角度に対して、ユーザUSが調子の良し悪しを示す評価情報を付与し、腕振り状態判断・支援処理において、評価情報が付与された腕振り角度に基づいて、現時点の腕振り角度を比較判断する手法を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、腕振り評価処理及び腕振り状態判断・支援処理において、上記の腕振り角度に加え、センサデータに基づいて算出される歩数やピッチ等の情報を、評価情報を付与する際や比較判断を行う際の要素として含めるものであってもよい。   In each of the embodiments described above, in the arm swing evaluation process, evaluation information indicating whether the user US is in good condition is assigned to the acquired arm swing angle, and the evaluation is performed in the arm swing state determination / support process. Although a method for comparing and determining the current arm swing angle based on the arm swing angle to which information is given has been shown, the present invention is not limited to this. For example, in the arm swing evaluation process and the arm swing state determination / support process, in addition to the above arm swing angle, information such as the number of steps and the pitch calculated based on the sensor data is used when the evaluation information is given or the comparison determination is performed. It may be included as an element when performing.

また、上述した各実施形態においては、運動支援装置を構成する端末100、200を、人体の上腕部や前腕部に装着して、当該端末100、200により検出される加速度データに基づいて、運動動作状態(ランニングやウォーキングしているか否か)の判別や、腕振り状態(腕姿勢)の検出動作における1周期(1歩に対応する期間)の設定を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、加速度センサを内蔵した端末を人体の胸部や腰部等の体幹に装着して、上記の加速度データを取得するものであってもよい。これによれば、上腕部や前腕部に装着した場合に比較して、姿勢変化が生じ難く、運動動作中の人体の重心付近の加速度を安定して取得することができるので、腕振りの影響を受けない正確な加速度を検出することができ、運動動作状態の判別や、検出動作の1周期の設定を適切に行うことができる。   Moreover, in each embodiment mentioned above, the terminal 100,200 which comprises an exercise | movement assistance apparatus is mounted | worn with the upper arm part or forearm part of a human body, and exercise | movement is based on the acceleration data detected by the said terminal 100,200. The case where the determination of the operation state (whether running or walking) and the setting of one cycle (period corresponding to one step) in the detection operation of the arm swing state (arm posture) has been described. It is not limited to this. That is, according to the present invention, the above acceleration data may be acquired by attaching a terminal incorporating an acceleration sensor to the trunk of a human body such as the chest and waist. According to this, the posture change is less likely to occur compared to the case where it is worn on the upper arm or the forearm, and the acceleration near the center of gravity of the human body during exercise can be stably acquired. Thus, it is possible to detect an accurate acceleration that is not affected, and to appropriately determine the state of the motion operation and set one cycle of the detection operation.

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It includes the invention described in the claim, and its equivalent range.
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.

(付記)
[1]
利用者の運動時の動作状態に関連する動作データを検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記動作データに基づいて、前記利用者が腕振り動作を伴う特定の動作状態にあるか否かを判別する動作状態判別部と、
前記動作状態判別部が、前記利用者が前記特定の動作状態にあると判別したとき、前記検出部により検出された前記動作データに基づいて、前記特定の動作状態における前記腕振り動作の1周期内の腕振りの状態を連続的に監視して、該1周期内における前記利用者の腕の最大振り角度を腕振り角度として算出する腕振り角度算出部と、
前記腕振り角度を適切な角度に誘導するための運動支援情報を提供する情報提供部と、
を備えることを特徴とする運動支援装置である。
(Appendix)
[1]
A detector for detecting motion data related to the motion state of the user during exercise;
An operation state determination unit that determines whether or not the user is in a specific operation state involving an arm swing operation based on the operation data detected by the detection unit;
When the operation state determination unit determines that the user is in the specific operation state, one cycle of the arm swing operation in the specific operation state based on the operation data detected by the detection unit An arm swing angle calculating unit that continuously monitors the arm swing state and calculates the maximum swing angle of the user's arm within the one cycle as an arm swing angle;
An information providing unit for providing exercise support information for guiding the arm swing angle to an appropriate angle;
It is an exercise support device characterized by comprising.

[2]
前記腕振り角度に対する評価情報を該腕振り角度に対応させて保存する評価情報保存部と、
前記腕振り角度算出部により算出された前記腕振り角度と、前記評価情報保存部に保存されている前記評価情報に対応した前記腕振り角度と、の比較に基づいて、前記腕振り角度の良否を判断する腕振り状態判断部と、
を備え、
前記情報提供部は、前記腕振り状態判断部による前記判断の結果に基づいて、前記腕振り角度を前記適切な角度に誘導するように前記運動支援情報を提供することを特徴とする
[1]に記載の運動支援装置である。
[2]
An evaluation information storage unit for storing the evaluation information for the arm swing angle in association with the arm swing angle;
Based on the comparison between the arm swing angle calculated by the arm swing angle calculation unit and the arm swing angle corresponding to the evaluation information stored in the evaluation information storage unit, the pass / fail of the arm swing angle is determined. An arm swing state determination unit for determining
With
The information providing unit provides the exercise support information so as to guide the arm swing angle to the appropriate angle based on a result of the determination by the arm swing state determination unit [1] It is an exercise | movement assistance apparatus as described in.

[3]
前記検出部は、前記利用者における前記特定の動作に伴って発生する加速度を検出する加速度センサと、前記腕振り動作における前記腕の動きに対応する角速度を検出する角速度センサと、を有し、
前記動作状態判別部は、前記加速度センサにより検出される加速度データに基づいて、前記利用者が前記特定の動作状態にあるか否かを判別し、
前記腕振り角度算出部は、前記角速度センサにより検出される角速度データを時間に対して積分した値に基づいて、前記腕振りの動作における前記腕の角度を算出して、前記1周期内の前記角速度データが極小値を示す複数のタイミングでの前記腕の角度を取得し、該複数のタイミングにおける異なる二つのタイミングでの前記腕の角度の差分の最大値を前記腕振り角度として算出することを特徴とする[1]又は[2]に記載の運動支援装置
である。
[3]
The detection unit includes an acceleration sensor that detects an acceleration that occurs in association with the specific motion of the user, and an angular velocity sensor that detects an angular velocity corresponding to the movement of the arm in the arm swinging motion,
The operation state determination unit determines whether the user is in the specific operation state based on acceleration data detected by the acceleration sensor,
The arm swing angle calculation unit calculates the arm angle in the arm swing operation based on a value obtained by integrating the angular velocity data detected by the angular velocity sensor with respect to time, and Obtaining an angle of the arm at a plurality of timings at which the angular velocity data shows a minimum value, and calculating a maximum value of a difference between the arm angles at two different timings as the arm swing angle. The exercise support apparatus according to [1] or [2], which is characterized.

[4]
前記腕振り角度算出部は、前記加速度センサにより検出される加速度データに基づいて、前記利用者の足の着地タイミングを検知し、前記着地タイミングを、前記腕振りの角度を算出する際の、前記1周期の開始タイミング及び終了タイミングとすることを特徴とする[3]に記載の運動支援装置である。
[4]
The arm swing angle calculation unit detects the landing timing of the user's foot based on acceleration data detected by the acceleration sensor, and calculates the landing timing based on the landing timing. The exercise support apparatus according to [3], wherein a start timing and an end timing of one cycle are used.

[5]
前記検出部は、少なくとも前記角速度センサが前記腕の任意の位置に設けられていることを特徴とする[3]又は[4]に記載の運動支援装置である。
[5]
In the exercise support apparatus according to [3] or [4], the detection unit includes at least the angular velocity sensor at an arbitrary position of the arm.

[6]
前記腕振り角度算出部は、前記角速度センサにより検出される角速度データの値と、前記角速度センサが設けられている前記腕の支点となる肩から前記角速度センサが設けられた位置までの距離と、に基づいて前記腕振りの角度を算出することを特徴とする[5]に記載の運動支援装置である。
[6]
The arm swing angle calculation unit includes a value of angular velocity data detected by the angular velocity sensor, a distance from a shoulder serving as a fulcrum of the arm where the angular velocity sensor is provided to a position where the angular velocity sensor is provided, The exercise support device according to [5], wherein an angle of the arm swing is calculated based on the above.

[7]
前記情報提供部は、前記運動支援情報に応じた可視情報を表示する表示部、前記運動支援情報に応じた音情報を発生する音響部、及び、前記運動支援情報に応じた振動情報を発生する振動部のうち、少なくともいずれか一つを有していることを特徴とする[1]乃至[6]のいずれかに記載の運動支援装置である。
[7]
The information providing unit generates a display unit that displays visible information according to the exercise support information, an acoustic unit that generates sound information according to the exercise support information, and generates vibration information according to the exercise support information. The exercise support apparatus according to any one of [1] to [6], including at least one of the vibration units.

[8]
前記検出部、前記動作状態判別部、前記振り角度算出部、前記評価情報保存部、及び、前記腕振り状態判断部は、第1の端末に設けられ、前記情報提供部は、前記第1の端末とは異なる第2の端末に設けられ、
前記第1の端末と前記第2の端末は、前記人体の異なる部位に設けられていること特徴とする[1]乃至[7]のいずれかに記載の運動支援装置である。
[8]
The detection unit, the operation state determination unit, the swing angle calculation unit, the evaluation information storage unit, and the arm swing state determination unit are provided in a first terminal, and the information providing unit includes the first Provided in a second terminal different from the terminal,
The exercise support apparatus according to any one of [1] to [7], wherein the first terminal and the second terminal are provided in different parts of the human body.

[9]
前記検出部、前記動作状態判別部、前記振り角度算出部、前記評価情報保存部、前記腕振り状態判断部、及び、前記情報提供部は、単一の端末に設けられていること特徴とする[1]乃至[7]のいずれかに記載の運動支援装置である。
[9]
The detection unit, the operation state determination unit, the swing angle calculation unit, the evaluation information storage unit, the arm swing state determination unit, and the information provision unit are provided in a single terminal. The exercise support apparatus according to any one of [1] to [7].

[10]
少なくとも前記評価情報保存部は、前記端末に対して、ネットワークを介して接続されていること特徴とする[8]又は[9]に記載の運動支援装置である。
[10]
The exercise support apparatus according to [8] or [9], wherein at least the evaluation information storage unit is connected to the terminal via a network.

[11]
利用者の運動時の動作状態に関連する動作データを検出し、該動作データに基づいて、前記利用者が腕振り動作を伴う特定の動作状態にあるか否かを判別し、
前記利用者が前記特定の動作状態にあると判別したとき、前記動作データに基づいて、前記特定の動作状態における前記腕振り動作の1周期内の腕振りの状態を連続的に監視して、該1周期内における前記利用者の腕の最大振り角度を腕振り角度として算出し、
前記腕振り角度を適切な角度に誘導するための運動支援情報を提供する、
ことを特徴とする運動支援方法である。
[11]
Detecting motion data related to the motion state of the user when exercising, based on the motion data, determining whether the user is in a specific motion state with arm swing motion;
When it is determined that the user is in the specific operation state, based on the operation data, continuously monitoring the arm swing state within one cycle of the arm swing operation in the specific operation state, Calculating the maximum swing angle of the user's arm within the one cycle as the arm swing angle;
Providing exercise support information for guiding the arm swing angle to an appropriate angle;
This is an exercise support method characterized by this.

[12]
コンピュータに、
利用者の運動時の動作状態に関連する動作データを検出させて、該動作データに基づいて、前記利用者が腕振り動作を伴う特定の動作状態にあるか否かを判別させ、
前記利用者が前記特定の動作状態にあると判別したとき、前記動作データに基づいて、前記特定の動作状態における前記腕振り動作の1周期内の腕振りの状態を連続的に監視させて、該1周期内における前記利用者の腕の最大振り角度を腕振り角度として算出させ、
前記腕振り角度を適切な角度に誘導するための運動支援情報を提供させる、
ことを特徴とする運動支援プログラムである。
[12]
On the computer,
By detecting motion data related to the motion state of the user during exercise, it is determined whether or not the user is in a specific motion state involving arm swing motion based on the motion data,
When it is determined that the user is in the specific operation state, based on the operation data, the state of the arm swing in one cycle of the arm swing operation in the specific operation state is continuously monitored, Calculating the maximum swing angle of the user's arm within the one cycle as the arm swing angle;
Providing exercise support information for guiding the arm swing angle to an appropriate angle;
It is an exercise support program characterized by this.

100 端末
101 機器本体
110 加速度センサ
120 角速度センサ
130 入力操作部
140 表示部
150 演算回路
160 メモリ部
170 通信回路部
200 端末
201 機器本体
210 通信回路部
220 入力操作部
231 表示部
232 音響部
233 振動部
240 演算回路
250 メモリ部
300 情報通信装置
400 ネットワーク
500 ネットワークサーバ
US ユーザ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Terminal 101 Apparatus main body 110 Acceleration sensor 120 Angular velocity sensor 130 Input operation part 140 Display part 150 Arithmetic circuit 160 Memory part 170 Communication circuit part 200 Terminal 201 Equipment main body 210 Communication circuit part 220 Input operation part 231 Display part 232 Sound part 233 Vibration part 240 arithmetic circuit 250 memory unit 300 information communication device 400 network 500 network server US user

Claims (6)

利用者が腕を振りながら歩行又は走行の運動を行っている時の前記利用者の動作状態に関連する動作データを検出する検出部と、
前記利用者が前記運動を行っているときの前記利用者の前記腕の振り角度を腕振り角度として算出する腕振り角度算出部と、
を備え、
前記検出部は、前記動作データとして、前記運動時の前記利用者の前記腕の動きに対応する角速度データと前記運動時の前記利用者の身体の動きに対応する加速度データとを検出し、
前記腕振り角度算出部は、
前記加速度データの変化に基づいて、前記運動時の前記利用者の足の動きの1周期のタイミングを検出し、
前記1周期のタイミングに対応して設定されるトラッキング期間内において前記角速度データが極小値を示す複数のタイミングの各々での前記利用者の腕の角度を、前記角速度データに基づいて算出し、
前記複数のタイミングのうちの何れか2つのタイミングでの前記利用者の腕の角度の差分の中の最大値を、前記腕振り角度として取得することを特徴とする運動支援装置。
A detection unit for detecting operation data related to the operation state of the user when the user is walking or running while waving his arm;
An arm swing angle calculation unit that calculates a swing angle of the arm of the user when the user is performing the exercise as an arm swing angle;
With
The detection unit detects, as the motion data, angular velocity data corresponding to the movement of the user's arm during the exercise and acceleration data corresponding to the movement of the user's body during the exercise,
The arm swing angle calculation unit
Based on the change in the acceleration data, detect the timing of one cycle of the user's foot movement during the exercise,
An angle of the user's arm at each of a plurality of timings at which the angular velocity data shows a minimum value within a tracking period set corresponding to the timing of the one cycle is calculated based on the angular velocity data,
An exercise support apparatus, wherein the maximum value among the differences in the angle of the user's arm at any two of the plurality of timings is acquired as the arm swing angle.
前記腕振り角度算出部が算出した前記腕振り角度に基づく運動支援情報を提供する情報提供部を備えることを特徴とする請求項1に記載の運動支援装置。   The exercise support apparatus according to claim 1, further comprising: an information providing unit that provides exercise support information based on the arm swing angle calculated by the arm swing angle calculating unit. 前記利用者の前記腕振り角度に対する評価情報を該腕振り角度に対応させて保存する評価情報保存部と、
前記腕振り角度算出部により算出された前記腕振り角度と、前記評価情報保存部に保存されている前記評価情報に対応した前記腕振り角度と、の比較に基づいて、前記腕振り角度の良否を判断する腕振り状態判断部と、
を備え、
前記情報提供部は、前記腕振り状態判断部による前記判断の結果に基づいて、前記腕振り角度を適切な角度に誘導するための情報を前記運動支援情報として提供することを特徴とする請求項2又は3に記載の運動支援装置。
An evaluation information storage unit for storing evaluation information on the arm swing angle of the user in association with the arm swing angle;
Based on the comparison between the arm swing angle calculated by the arm swing angle calculation unit and the arm swing angle corresponding to the evaluation information stored in the evaluation information storage unit, the pass / fail of the arm swing angle is determined. An arm swing state determination unit for determining
With
The information providing unit provides, as the exercise support information, information for guiding the arm swing angle to an appropriate angle based on a result of the determination by the arm swing state determination unit. The exercise support apparatus according to 2 or 3.
前記評価情報保存部は、前記評価情報を、前記腕振り角度と前記利用者の動作状態の状況の情報とに対応させて保存し、
前記腕振り状態判断部は、前記腕振り角度算出部により算出された特定の状況での前記利用者の前記腕振り角度と、前記評価情報保存部に保存されている前記特定の状況での前記利用者の前記評価情報に対応した前記腕振り角度と、の比較に基づいて、前記腕振り角度算出部が算出した前記腕振り角度の良否を判断することを特徴とする請求項3に記載の運動支援装置。
The evaluation information storage unit stores the evaluation information in association with the arm swing angle and information on the status of the user's operating state,
The arm swing state determination unit is configured to calculate the arm swing angle of the user in the specific situation calculated by the arm swing angle calculation unit, and the specific situation stored in the evaluation information storage unit. The quality of the arm swing angle calculated by the arm swing angle calculation unit is determined based on a comparison with the arm swing angle corresponding to the evaluation information of the user. Exercise support device.
腕を振りながら歩行又は走行の運動を行っている利用者の腕の動きに対応する角速度データと前記利用者の身体の動きに対応する加速度データとを検出し、
前記加速度データの変化に基づいて、前記運動時の前記利用者の身体の足の動きの1周期のタイミングを検出し、
前記1周期のタイミングに対応して設定されるトラッキング期間内で前記角速度データが極小値を示す複数のタイミングの各々での前記利用者の腕の角度を、前記角速度データに基づいて算出し、
前記複数のタイミングのうちの何れか2つのタイミングでの前記利用者の腕の角度の差分の中の最大値を、腕振り角度として取得する、
ことを特徴とする運動支援方法。
Detecting angular velocity data corresponding to the movement of the arm of the user who is walking or running while waving his arm and acceleration data corresponding to the movement of the user's body,
Based on the change in the acceleration data, the timing of one cycle of the movement of the user's body foot during the exercise is detected,
An angle of the user's arm at each of a plurality of timings at which the angular velocity data shows a minimum value within a tracking period set corresponding to the timing of the one cycle is calculated based on the angular velocity data,
Obtaining a maximum value among the differences in the angle of the arm of the user at any two timings of the plurality of timings as an arm swing angle;
An exercise support method characterized by that.
コンピュータに、
腕を振りながら歩行又は走行の運動を行っている利用者の腕の動きに対応する角速度データを角速度センサにより検出させるとともに、加速度センサにより前記利用者の身体の動きに対応する加速度データを検出させ、
前記加速度データの変化に基づいて、前記運動時の前記利用者の足の動きの1周期のタイミングを検出させ、
前記1周期のタイミングに対応して設定されるトラッキング期間内で前記角速度データが極小値を示す複数のタイミングの各々での前記利用者の腕の角度を、前記角速度データに基づいて算出させ、
前記複数のタイミングのうちの何れか2つのタイミングでの前記利用者の腕の角度の差分の中の最大値を、腕振り角度として取得させる、
ことを特徴とする運動支援プログラム。
On the computer,
The angular velocity sensor detects the angular velocity data corresponding to the movement of the arm of the user who is walking or running while swinging the arm, and the acceleration sensor detects the acceleration data corresponding to the movement of the user's body. ,
Based on the change in the acceleration data, the timing of one cycle of the user's foot movement during the exercise is detected,
The angle of the user's arm at each of a plurality of timings at which the angular velocity data shows a minimum value within a tracking period set corresponding to the timing of the one cycle is calculated based on the angular velocity data,
Obtaining the maximum value among the differences in the angle of the arm of the user at any two timings of the plurality of timings as an arm swing angle;
An exercise support program characterized by this.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106730760A (en) * 2016-12-06 2017-05-31 广州视源电子科技股份有限公司 Body-building motion detection method, system, wearable device and terminal
WO2018044059A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-08 (주)그린콤 Fitness monitoring system.
JP2018051138A (en) * 2016-09-30 2018-04-05 オムロン株式会社 Exercise instruction device, system, method and program
JPWO2021038748A1 (en) * 2019-08-28 2021-03-04

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021019770A1 (en) 2019-08-01 2021-02-04 三菱電機株式会社 Refrigerator

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070208544A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-06 Garmin Ltd. Method and apparatus for estimating a motion parameter
JP2009053911A (en) * 2007-08-27 2009-03-12 Seiko Instruments Inc Pedometer
JP2011200558A (en) * 2010-03-26 2011-10-13 Seiko Epson Corp Biological information acquiring apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070208544A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-06 Garmin Ltd. Method and apparatus for estimating a motion parameter
JP2009053911A (en) * 2007-08-27 2009-03-12 Seiko Instruments Inc Pedometer
JP2011200558A (en) * 2010-03-26 2011-10-13 Seiko Epson Corp Biological information acquiring apparatus

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018044059A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-08 (주)그린콤 Fitness monitoring system.
KR20180024896A (en) * 2016-08-31 2018-03-08 (주)그린콤 Fitness monitoring system
KR101992113B1 (en) * 2016-08-31 2019-06-24 (주)그린콤 Fitness monitoring system
JP2019534062A (en) * 2016-08-31 2019-11-28 グリーンコム カンパニー リミテッドGreencomm Co.,Ltd. Fitness monitoring system
JP2018051138A (en) * 2016-09-30 2018-04-05 オムロン株式会社 Exercise instruction device, system, method and program
CN106730760A (en) * 2016-12-06 2017-05-31 广州视源电子科技股份有限公司 Body-building motion detection method, system, wearable device and terminal
JPWO2021038748A1 (en) * 2019-08-28 2021-03-04
JP7279798B2 (en) 2019-08-28 2023-05-23 日本電気株式会社 Estimation device, estimation method, program

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