JP2016158699A - Landing position evaluation method and landing position evaluation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行時の着地位評価法、及び着地位置評価装置に関する。 The present invention relates to a landing position evaluation method during traveling and a landing position evaluation apparatus.
ランニング等の運動を行うユーザーの胴体部や腕に装着して使用される携帯型の電子機器が普及している。このような携帯型の電子機器は、加速度センサーやジャイロセンサーといった各種のセンサーを内蔵し、内蔵センサーの検出値を用いて、位置や走行速度、心拍数や歩数、走行ペースといった各種の運動データを算出する機能を備えたものも開発されており、人気が高い(例えば、特許文献1参照)。 Portable electronic devices that are worn on the body and arms of users who perform exercises such as running are widely used. Such portable electronic devices incorporate various sensors such as acceleration sensors and gyro sensors, and use the detection values of the built-in sensors to store various types of exercise data such as position, running speed, heart rate, steps, and running pace. Those having a function to calculate have been developed and are popular (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、日々のランニングの記録とは別に、走行フォームなどのランニング自体を評価し、ユーザーに報せる一種のコーチング機能があれば便利であり、望まれる。例えば、ランニングを評価する指標の一つとして、走行時の着地位置があり、重心のほぼ真下に着地すること(真下着地)が望ましいとされている。これは、重心より前方に着地した場合にはブレーキ力がかかるが、重心のほぼ真下に着地すると地面からの反力によるブレーキ力が小さくなるためである。また、真下着地の場合には、更に重心の上下方向の移動が小さくなるという利点もある。こういった点を総合して、真下着地は、エネルギー効率の良いランニングと考えられている。 However, apart from daily running records, it would be convenient and desirable to have a kind of coaching function that can evaluate the running itself such as a running form and inform the user. For example, as one of the indexes for evaluating running, there is a landing position at the time of running, and it is desirable to land almost directly below the center of gravity (directly landing). This is because the braking force is applied when landing ahead of the center of gravity, but the braking force due to the reaction force from the ground is reduced when landing almost directly below the center of gravity. Moreover, in the case of a true landing, there is an advantage that the vertical movement of the center of gravity is further reduced. All of these points are considered to be true energy efficient running.
従来、走行時の着地位置を評価する方法としては、体幹の1部位(例えば腰)に装着された慣性センサーを用いた方法がある。この方法では、慣性センサーにより検出した鉛直方向加速度が最大値となるポイントを、重心が着地位置の略真上にある「立脚中期」として検出し、この立脚中期に基づいて着地位置を算出する。しかしながら、このように体幹に装着した一つの慣性センサーにより重心の移動距離を計算して求めた鉛直方向加速度が最大値となるポイントは、ユーザーのランニングフォームの個人差によってばらつきが生じて真の立脚中期と異なるポイントとなることにより、着地位置の評価結果に誤差が生じる虞があった。 Conventionally, as a method for evaluating the landing position during running, there is a method using an inertial sensor attached to one part (for example, the waist) of the trunk. In this method, the point at which the vertical acceleration detected by the inertial sensor is the maximum value is detected as the “middle stance phase” in which the center of gravity is substantially directly above the landing position, and the landing position is calculated based on this middle stance phase. However, the point at which the vertical acceleration obtained by calculating the movement distance of the center of gravity by one inertial sensor attached to the trunk in this way becomes the maximum value varies depending on individual differences in the user's running form and is true. There is a possibility that an error may occur in the evaluation result of the landing position due to the point different from the middle stage.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ユーザーに装着されて使用される携帯型の電子機器において、走行時の着地位置の評価を高精度に行うことを可能とする技術を提案することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to perform a highly accurate evaluation of a landing position during traveling in a portable electronic device that is used by being worn by a user. It is to propose a technology that makes it possible.
[適用例1]本適用例に係る着地位置評価装置は、ユーザーの体幹の一部位に装着された第1慣性センサーと、前記ユーザーの下肢または前記下肢に装着された装着物に装着された第2慣性センサーと、前記第1慣性センサーおよび前記第2慣性センサーの検出値を用いて前記ユーザーの着地位置を算出し、該着地位置の評価を行う着地位置評価部と、を備え、前記着地位置評価部は、前記ユーザーの走行時の着地を判定する着地判定部と、前記着地判定部による着地判定時の前記第1慣性センサーの位置と前記第2慣性センサーの位置との差を求める差分算出部と、を含むことを特徴とする。 [Application Example 1] A landing position evaluation apparatus according to this application example is attached to a first inertial sensor attached to one part of a user's trunk and an attachment attached to the user's lower limb or the lower limb. A landing position evaluation unit that calculates a landing position of the user by using a second inertial sensor and a detection value of the first inertial sensor and the second inertial sensor and evaluates the landing position; A position evaluation unit that determines a landing when the user travels, and a difference that calculates a difference between a position of the first inertia sensor and a position of the second inertia sensor at the time of the landing determination by the landing determination unit And a calculation unit.
本適用例によれば、ユーザーの体幹に装着した第1慣性センサーと、下肢またはユーザーが履いた靴に装着した第2慣性センサーとの検出値を用いて、着地判定部により走行時の着地を判定し、差分算出部により着地判定時の第1慣性センサーの位置と第2慣性センサーの位置との差を求める。つまり、着地判定時における、第1慣性センサーにより検出される重心の位置と、第2慣性センサーにより検出されるユーザーの着地位置との差(重心着地位置間距離)を求め、その差の大小によりユーザーの走行時の着地位置の良し悪しを評価することができる。これにより、従来の、立脚中期の検出値を用いた着地位置の算出に基づく着地位置評価に比して、ユーザーごとの走行フォームの個人差の影響を軽減できるので、精度の高い着地位置評価を行うことができる。
従って、ユーザー毎のフォームの個人差の影響による誤差を抑え、高精度な着地位置の評価を行うことが可能な着地位置評価装置を提供することができる。
According to this application example, the landing determination unit uses the detected values of the first inertia sensor attached to the trunk of the user and the second inertia sensor attached to the lower limbs or the shoes worn by the user to make the landing during running. The difference calculation unit obtains the difference between the position of the first inertia sensor and the position of the second inertia sensor at the time of landing determination. That is, the difference between the position of the center of gravity detected by the first inertial sensor and the landing position of the user detected by the second inertial sensor at the time of landing determination (distance between the positions of the center of gravity landing) is obtained. It is possible to evaluate whether the landing position of the user is good or bad. As a result, compared to the conventional landing position evaluation based on the calculation of the landing position using the detected value in the middle of the stance, it is possible to reduce the influence of individual differences in the traveling form for each user, so highly accurate landing position evaluation is possible. It can be carried out.
Therefore, it is possible to provide a landing position evaluation apparatus capable of suppressing an error due to individual differences in the form for each user and performing a highly accurate landing position evaluation.
[適用例2]上記適用例に記載の着地位置評価装置において、前記第2慣性センサーは前記ユーザーの足首または靴に装着されることが好ましい。 Application Example 2 In the landing position evaluation apparatus described in the application example, it is preferable that the second inertial sensor is attached to the user's ankle or shoe.
本適用例によれば、着地位置評価に際して、ユーザーの着地時の重心と足の位置関係が重要であるため、第2慣性センサーをユーザーの足首またはユーザーが履いている靴に装着することで、第2慣性センサーを下肢の上部に装着した場合と比較して、より正確な重心との位置関係を算出することができるので、高精度な着地位置評価が可能となる。 According to this application example, when the landing position is evaluated, since the positional relationship between the center of gravity and the foot at the time of landing of the user is important, by attaching the second inertial sensor to the user's ankle or the shoe worn by the user, Compared with the case where the second inertial sensor is mounted on the upper part of the lower limb, a more accurate positional relationship with the center of gravity can be calculated, so that the landing position can be evaluated with high accuracy.
[適用例3]上記適用例に記載の着地位置評価装置において、前記第1慣性センサーは、前記ユーザーの腰部に装着されることが好ましい。 Application Example 3 In the landing position evaluation apparatus according to the application example described above, it is preferable that the first inertial sensor is attached to the waist of the user.
本適用例によれば、着地位置評価に際して、第1慣性センサーを、走行中に比較的動きの少ないユーザーの腰部に装着することにより、走行時の慣性を安定して検出することができ、また、走行フォームの個人差の影響も受けにくくなることによって、より正確な着地位置の算出ができるので、高精度な着地位置評価が可能となる。 According to this application example, when the landing position is evaluated, the first inertial sensor can be mounted on the waist of the user with relatively little movement during traveling, so that the inertia during traveling can be detected stably. In addition, since the landing position can be calculated more accurately by being less affected by individual differences in the traveling form, the landing position can be evaluated with high accuracy.
[適用例4]上記適用例に記載の着地位置評価装置において、前記第2慣性センサーは、前記ユーザーの両方の下肢または両足に履いた靴に装着されることが好ましい。 Application Example 4 In the landing position evaluation apparatus according to the application example described above, it is preferable that the second inertial sensor is attached to shoes worn on both lower limbs or both feet of the user.
本適用例によれば、第2慣性センサーをユーザーの両方の下肢または両足に履いた靴に装着することにより、両足の着地位置を算出することができるので、より正確な着地位置評価が可能となる。 According to this application example, the landing position of both feet can be calculated by attaching the second inertial sensor to the user's lower limbs or shoes worn on both feet, so that more accurate landing position evaluation is possible. Become.
[適用例5]本適用例に係る着地位置評価方法は、ユーザーの体幹の一部位に装着された第1慣性センサーの検出値と、前記ユーザーの下肢または前記下肢に装着された装着物に装着された第2慣性センサーの検出値と、を用いて前記ユーザーの走行時の着地位置を算出することと、前記着地位置の算出結果から、前記ユーザーの走行時の着地判定をすることと、前記着地判定時の前記第1慣性センサーの位置と前記第2慣性センサーの位置との差を求めることと、前記着地判定時の前記第1慣性センサーの位置と前記第2慣性センサーの位置との差に基づいて前記ユーザーの走行時の着地位置を評価することと、を含むことを特徴とする。 [Application Example 5] The landing position evaluation method according to this application example is applied to a detection value of a first inertial sensor attached to one part of a user's trunk and an attachment attached to the user's lower limb or the lower limb. Calculating a landing position when the user travels using a detection value of the mounted second inertial sensor; and determining landing when the user travels from a calculation result of the landing position; Obtaining the difference between the position of the first inertia sensor and the position of the second inertia sensor at the time of landing determination, and the position of the first inertia sensor and the position of the second inertia sensor at the time of landing determination Evaluating the landing position of the user when traveling based on the difference.
本適用例によれば、ユーザーの体幹に装着した第1慣性センサーと、下肢またはユーザーが履いた靴に装着した第2慣性センサーとの検出値を用いてユーザーの着地位置をそれぞれ算出し、各着地位置の差を求めて、その差に基づいて着地位置の良し悪しを評価する。これにより、従来の、誤差が生じやすい立脚中期の検出値を用いた着地位置の算出に基づく着地位置評価に比して、ユーザーごとの走行フォームの個人差の影響を軽減できるので、精度の高い着地位置評価を行うことができる。
また、着地位置算出結果や着地位置評価結果を、リアルタイムでユーザーに報知することができるため、ユーザーは走行を継続しながら着地位置を改善することができる。
According to this application example, the landing position of the user is calculated using detection values of the first inertial sensor worn on the trunk of the user and the second inertial sensor worn on the lower limbs or the shoes worn by the user, The difference between the landing positions is obtained, and the quality of the landing position is evaluated based on the difference. As a result, compared with the conventional landing position evaluation based on the calculation of the landing position using the detection value in the middle of the stance where errors are likely to occur, the influence of individual differences in the traveling form for each user can be reduced, so the accuracy is high. Landing position evaluation can be performed.
Moreover, since the landing position calculation result and the landing position evaluation result can be notified to the user in real time, the user can improve the landing position while continuing to travel.
[適用例6]上記適用例に記載の着地位置評価方法において、前記第2慣性センサーは、前記ユーザーの足首または靴に装着することが好ましい。 Application Example 6 In the landing position evaluation method according to the application example, it is preferable that the second inertial sensor is attached to the ankle or shoes of the user.
本適用例によれば、着地位置評価に際して、ユーザーの着地時の重心と足の位置関係が重要であるため、第2慣性センサーをユーザーの足首またはユーザーが履いている靴に装着することで、第2慣性センサーを下肢の上部に装着した場合と比較して、より正確な重心との位置関係を算出することができるので、高精度な着地位置評価が可能となる。 According to this application example, when the landing position is evaluated, since the positional relationship between the center of gravity and the foot at the time of landing of the user is important, by attaching the second inertial sensor to the user's ankle or the shoe worn by the user, Compared with the case where the second inertial sensor is mounted on the upper part of the lower limb, a more accurate positional relationship with the center of gravity can be calculated, so that the landing position can be evaluated with high accuracy.
[適用例7]上記適用例に記載の着地位置評価方法において、前記第1慣性センサーは、前記ユーザーの腰部に装着することが好ましい。 Application Example 7 In the landing position evaluation method according to the application example, it is preferable that the first inertial sensor is attached to the waist of the user.
本適用例によれば、着地位置評価に際して、第1慣性センサーを、走行中に比較的動きの少ないユーザーの腰部に装着することにより、走行時の慣性を安定して検出することができ、また、走行フォームの個人差の影響を受けにくくなるので、より正確な着地位置の算出が可能となり、高精度な着地位置評価が可能となる。 According to this application example, when the landing position is evaluated, the first inertial sensor can be mounted on the waist of the user with relatively little movement during traveling, so that the inertia during traveling can be detected stably. Since it becomes difficult to be influenced by individual differences in the traveling form, it is possible to calculate the landing position more accurately and to evaluate the landing position with high accuracy.
[適用例8]上記適用例に記載の着地位置評価方法において、前記第2慣性センサーは、前記ユーザーの両方の下肢または両足に履いた靴に装着することが好ましい。 Application Example 8 In the landing position evaluation method according to the application example described above, it is preferable that the second inertial sensor is attached to shoes worn on both lower limbs or both feet of the user.
本適用例によれば、第2慣性センサーをユーザーの両方の下肢または両足に履いた靴に装着することにより、両足の着地位置を算出することができるので、より正確な着地位置評価が可能となる。 According to this application example, the landing position of both feet can be calculated by attaching the second inertial sensor to the user's lower limbs or shoes worn on both feet, so that more accurate landing position evaluation is possible. Become.
[適用例9]上記適用例に記載の着地位置評価方法において、前記着地判定は、前記第1慣性センサー、または前記第2慣性センサーにより計測される加速度を座標変換し、前記ユーザーの進行方向に沿った加速度により判定することが好ましい。 Application Example 9 In the landing position evaluation method according to the application example described above, the landing determination is performed by converting the acceleration measured by the first inertia sensor or the second inertia sensor into a coordinated direction in the traveling direction of the user. It is preferable to determine by the acceleration along.
本適用例によれば、着地位置の特徴は進行方向の加速度に明確に表れるため、第1慣性センサー、または第2慣性センサーにより計測される加速度をユーザーの進行方向をx軸とする座標系に変換することによって、より高い精度にて、着地位置の判定、および着地位置評価を行うことができる。 According to this application example, since the characteristics of the landing position clearly appear in the acceleration in the traveling direction, the acceleration measured by the first inertia sensor or the second inertia sensor is expressed in a coordinate system with the traveling direction of the user as the x axis. By converting, it is possible to determine the landing position and evaluate the landing position with higher accuracy.
[適用例10]上記適用例に記載の着地位置評価方法において、前記着地位置評価は、前記第1慣性センサーの検出位置と前記第2慣性センサーの検出位置との差分の水平成分より算出される距離を、前記ユーザーの着地時の重心位置と着地位置との距離とし、前記距離の大小により評価することが好ましい。 Application Example 10 In the landing position evaluation method according to the application example, the landing position evaluation is calculated from a horizontal component of a difference between a detection position of the first inertia sensor and a detection position of the second inertia sensor. The distance is preferably the distance between the center of gravity at the time of landing of the user and the landing position, and is evaluated based on the magnitude of the distance.
本適用例によれば、着地時の第1慣性センサーの検出位置と第2慣性センサーの検出位置との差分の水平成分から算出される距離は、着地時のユーザーの重心と足の水平距離と考えることが可能であるため、ユーザーが重心からどれだけ離れた位置に着地しているかによって着地位置評価を行うことができる。 According to this application example, the distance calculated from the horizontal component of the difference between the detection position of the first inertial sensor and the detection position of the second inertial sensor at the time of landing is the user's center of gravity and the horizontal distance of the foot at the time of landing. Since it is possible to think, landing position evaluation can be performed according to how far the user is landing from the center of gravity.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each layer and each member is made different from the actual scale so that each layer and each member can be recognized.
(実施形態1)
図1は、本実施形態における携帯型電子機器20の構成例である。この携帯型電子機器20は、ランニングの際にユーザー10の胴体部や腰部などの体幹に装着して利用される。携帯型電子機器20には、操作スイッチ21やディスプレイ22、スピーカー23等が設けられているとともに、第1慣性センサー(以下、第1IMU(Inertial Measurement Unit)と記す)30と、CPU(Central Processing Unit)やメモリーを実装した制御装置(不図示)とを内蔵している。また、携帯型電子機器20は、ユーザーが履く靴に装着された第2慣性センサー(以下、第2IMUと記す)30a,30bを含んで構成される。本実施形態では、ユーザーが両足に履いた靴の各々に第2IMU30aおよび第2IMU30bが装着されている。即ち、携帯型電子機器20は、体幹に装着された第1IMU30と、ユーザーが履いた靴に装着された第2IMU30a,30bとを備えている。なお、第2IMU30a,30bは、ユーザーが履いた靴に装着される構成に限らず、ユーザーの下肢、またはズボンや靴下等の下肢の装着物に装着されていればよい。ただし、好ましくは下肢の膝より足に近い部位に装着された方がよく、例えば、足首に装着する構成とすることがより好ましい。
また、本明細書における体幹とは、体肢(手足)を除いた部分を指し、頭部,首部,胸部,腹部,腰部を含む部位であり、本実施例では腰部にセンサーを装着した例を説明する 。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration example of a portable
In addition, the trunk in this specification refers to a portion excluding the limbs (limbs) and includes the head, neck, chest, abdomen, and waist. In this embodiment, a sensor is attached to the waist. Explain.
第1IMU30および第2IMU30a,30bは、加速度センサー及びジャイロセンサーを有するセンサーユニットである。加速度センサーは、当該センサーに対応付けられた三次元直交座標系(x,y,z)であるセンサー座標系(ローカル座標系)における加速度を検出する。ジャイロセンサーは、当該センサーに対応付けられた三次元直交座標系(x,y,z)であるセンサー座標系における角速度を検出する。
The
なお、加速度センサーのセンサー座標系とジャイロセンサーのセンサー座標系とは座標軸が同一として説明するが、異なる場合には、座標変換行列演算を行うことで一方の座標系を他方の座標系に変換することが可能である。座標変換行列演算については、公知の手法を適用することができる。 Note that the sensor coordinate system of the acceleration sensor and the sensor coordinate system of the gyro sensor are described as having the same coordinate axis. However, if they are different, one coordinate system is converted to the other coordinate system by performing a coordinate transformation matrix calculation. It is possible. A known method can be applied to the coordinate transformation matrix calculation.
携帯型電子機器20は、第1IMU30及び第2IMU30a,30bの計測結果を用いた慣性航法演算を行って、当該機器の位置や速度、姿勢等を算出することができる。また、携帯型電子機器20は、慣性航法演算の算出結果を用いて、ランニングにかかる運動解析機能の一種であるユーザー10の走行時の着地位置の評価が可能な着地位置評価装置として好適に用いられる。
The portable
ここで、移動体座標系、及び、絶対座標系、を定義する。移動体座標系は、ユーザー10に対応付けられた三次元直交座標系(P,Q,R)であり、ユーザー10の進行方向(向き)をR軸正方向、鉛直上方向をQ軸正方向、R軸及びQ軸それぞれに直交するユーザー10の左右方向をP軸、としている。絶対座標系は、例えば地球中心地球固定座標系であるECEF(Earth Centered Earth Fixed)座標系として定められる三次元座標系(X,Y,Z)であり、Y軸正方向が鉛直上方向、X,Z軸が水平方向となっている。
Here, a moving body coordinate system and an absolute coordinate system are defined. The moving body coordinate system is a three-dimensional orthogonal coordinate system (P, Q, R) associated with the
次に、走行時の着地位置、および、その評価、判定方法等について説明する。図2は、ランニング(走行)における着地時の着地位値と重心位置の説明図である。図2において、ユーザー10の進行方向(R軸正方向)を右方向として、ユーザー10の着地時の姿勢を示している。
Next, the landing position during traveling, its evaluation, determination method, etc. will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram of a landing position value and a gravity center position at the time of landing in running (running). In FIG. 2, the
(A)着地位置の評価
ランニングでは、ユーザーの重心のほぼ真下に着地すること(以下、「真下着地」という)が望ましいとされている。つまり、図2に示す走行中のユーザー10の着地のタイミングにおいて、ユーザー10の重心11の位置と着地位置12との間の進行方向に沿った距離である重心着地位置間距離Dが短い方がよい。すなわち、この重心着地位置間距離Dが短いほど、着地位置12について“良い”評価となる。
(A) Evaluation of landing position In running, it is desirable to land almost directly below the user's center of gravity (hereinafter referred to as “directly landing”). That is, at the timing of landing of the
(B)着地の判定
着地のタイミングは、ユーザー10の進行方向に沿った加速度(進行方向加速度;R軸方向加速度)から判定する。
(B) Determination of landing The timing of landing is determined from acceleration along the traveling direction of the user 10 (traveling direction acceleration; R-axis direction acceleration).
図3は、一歩分の進行方向加速度のグラフを示す図である。図3では、進行方向加速度のグラフとともに、床反力の大きさのグラフも併せて示している。グラフの横軸は時刻、縦軸は進行方向加速度、及び、床反力、である。このグラフは、加速度センサーを胴体部(腰部)に装着したユーザーが、床反力計を設置した床面上を走行する実験によって得られたものである。 FIG. 3 is a graph showing the acceleration in the traveling direction for one step. In FIG. 3, the graph of the magnitude of the floor reaction force is shown together with the graph of the acceleration in the traveling direction. In the graph, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents traveling direction acceleration and floor reaction force. This graph is obtained by an experiment in which a user wearing an acceleration sensor on the trunk (waist) travels on the floor surface on which the floor reaction force meter is installed.
ここで、加速度センサーによって得られる加速度は、当該センサーに対応付けられたセンサー座標系(x,y,z)における加速度である。このセンサー座標系における加速度を移動体座標系における加速度に変換した後の移動体座標系のR軸における加速度が、図3のグラフに示した進行方向加速度となる。なお、センサー座標系から移動体座標系への変換は、慣性航法演算の過程で実施される。 Here, the acceleration obtained by the acceleration sensor is an acceleration in the sensor coordinate system (x, y, z) associated with the sensor. The acceleration in the R axis of the moving body coordinate system after converting the acceleration in the sensor coordinate system into the acceleration in the moving body coordinate system is the traveling direction acceleration shown in the graph of FIG. The conversion from the sensor coordinate system to the moving body coordinate system is performed in the course of inertial navigation calculation.
床反力は、脚が地面(床面)に接している状態において生じる力(反力)であり、脚が地面(床面)に接していない状態ではゼロである。つまり、図3のグラフにおいて、床反力の大きさがゼロから増加に転じた時刻t1が着地のタイミングである。 The floor reaction force is a force (reaction force) generated when the leg is in contact with the ground (floor surface), and is zero when the leg is not in contact with the ground (floor surface). That is, in the graph of FIG. 3, the time t1 when the magnitude of the floor reaction force has increased from zero is the landing timing.
また、進行方向加速度は、着地すると、床反力によるブレーキ力が働くことによって、瞬間的に負の方向に大きく変動する。そして、この進行方向加速度のグラフと床反力の大きさのグラフとを比較すると、着地タイミングにおいて進行方向加速度が極大値となっている。つまり、着地から離地までの一歩分の進行方向加速度において、最小値となる時刻t2の直前の極大値の時刻t1が着地タイミングとなる。この極大値を検出することで着地タイミングを判定することができる。 Further, when the landing direction acceleration is made, the braking force due to the floor reaction force acts and, when landing, instantaneously fluctuates greatly in the negative direction. Then, when the graph of the acceleration in the traveling direction is compared with the graph of the magnitude of the floor reaction force, the acceleration in the traveling direction becomes a maximum value at the landing timing. That is, in the traveling direction acceleration for one step from landing to takeoff, the time t1 having the maximum value immediately before the time t2 that is the minimum value is the landing timing. The landing timing can be determined by detecting this maximum value.
(C)着地タイミングにおける重心着地位置間距離Dの算出
着地タイミングの判定により着地と判定された時のユーザー10の重心11の位置と着地位置12の位置とは、第1IMU30、第2IMU30a、30bの検出値に基づいた慣性航法演算の結果、移動体座標系(P、Q、R)上の位置として算出される。従って、着地タイミングにおける第1IMU30の移動体座標系上の位置と、第2IMU30a,30bの移動体座標系上の位置との差を計算し、得られる移動体座標系上の距離のうちユーザー10の進行方向に沿った距離(進行方向距離;R軸方向距離)が、重心着地位置間距離Dとなる。
なお、真下に着地しているか判断するために必要な情報は重心着地位置間距離Dの水平成分のみであるため、着地位置評価に際しては水平成分のみを使用する。
(C) Calculation of the center-of-gravity landing position distance D at the landing timing The position of the center of
Note that since only the horizontal component of the center-of-gravity landing position distance D is necessary for determining whether the vehicle is landing directly below, only the horizontal component is used for the landing position evaluation.
(D)評価結果の表示
上記のようにして求めた一歩毎の距離ΔRは、着地位置の評価結果として、例えば、図5(a)に示すようにディスプレイ22に表示される。図5(a)は、評価結果の表示例である。図5(a)では、横軸を移動距離、縦軸を算出回数(度数)としたヒストグラム形式とした表示例を示している。
(D) Display of Evaluation Results The distance ΔR for each step obtained as described above is displayed on the
また、減速期における移動距離を走行中にリアルタイムに算出し、最新の移動距離を過去の移動距離と識別して表示することもできる。このような場合には、図5(b)に示すように、一歩の走行毎に、当該走行の減速期における移動距離を算出し、新たに算出した移動距離に該当する度数を「1」加算して表示を更新するともに、新たに算出した移動距離に該当するグラフ41に所定のマーク42を付加表示したり、このグラフ41を強調表示したりすることができる。
It is also possible to calculate the travel distance in the deceleration period in real time while traveling, and to display the latest travel distance as a past travel distance. In such a case, as shown in FIG. 5 (b), for each step of travel, the travel distance during the deceleration period of the travel is calculated, and the frequency corresponding to the newly calculated travel distance is incremented by “1”. In addition to updating the display, a
また、一歩毎の距離ΔRを算出する度に、数値として表示することとしてもよい。減速期の移動距離が短いほど、重心直下に着地したことを示すため、ユーザーにとっては、これだけでも有意な指標となる。 Moreover, it is good also as displaying as a numerical value, whenever the distance (DELTA) R for every step is calculated. As the moving distance in the deceleration period is shorter, it indicates that the vehicle has landed just below the center of gravity, and this alone is a significant index for the user.
また、図1に示した携帯型電子機器20の表示機能を担う端末装置を別体とし、携帯型電子機器2と当該端末装置間を無線通信で接続する構成とするならば、当該端末装置に評価結果を表示させることとしてもよい。端末装置は、腕時計型の装置としてもよいし、スマートフォンやタブレット端末として構成してもよい。
Further, if the terminal device responsible for the display function of the portable
[内部構成]
図4は、携帯型電子機器20の機能構成(内部構成)を示すブロック図である。図4において、携帯型電子機器20は、第1IMU30と、第2IMU30a,30bと、操作部110と、表示部120と、音出力部130と、通信部140と、時計部150と、処理部200と、記憶部300とを備えて構成される。
[Internal configuration]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration (internal configuration) of the portable
第1IMU30は、加速度センサー31およびジャイロセンサー32を含んでいる。また、第2IMU30aおよび第2IMU30bのうち、一方の第2IMU30aは、加速度センサー31aおよびジャイロセンサー32aを有し、他方の第2IMU30bは、加速度センサー31bおよびジャイロセンサー32bを有する。第1IMU30および第2IMU30a,30bの各加速度センサー31,31a,31bは、センサー座標系の各軸(x軸,y軸,z軸)における加速度を検出する。各加速度センサー31,31a,31bによって検出された加速度(センサー座標加速度)は、計測時刻と対応付けて、センサー座標加速度データ331として蓄積記憶される。また、第1IMU30および第2IMU30a,30bの各ジャイロセンサー32,32a,32bは、センサー座標系の各軸(x軸,y軸,z軸)における角速度を検出する。各ジャイロセンサー32,33a,32bによって検出された角速度(センサー座標角速度)は、計測時刻と対応付けて、センサー座標角速度データ332として蓄積記憶される。第1IMU30および第2IMU30a,30bにおいて、各IMU間の時刻同期は、携帯型電子機器20のタイムスタンプを第1IMU30および第2IMU30a,IMU30bにブロードキャストし、各IMUがタイムスタンプを受信した時刻のそれぞれのローカルタイムスタンプを携帯型電子機器20に送信し、これにより得られる2つのタイムスタンプ(第1IMU30によるタイムスタンプと、第2IMU30a,30bによるタイムスタンプ)により時間軸を補正することによって行われる。
The
操作部110は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等の入力装置で実現され、なされた操作に応じた操作信号を処理部200に出力する。図1の操作スイッチ21がこれに該当する。
The
表示部120は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置で実現され、処理部200からの表示信号に基づく各種表示を行う。図1のディスプレイ22がこれに該当する。
The
音出力部130は、例えばスピーカー等の音出力装置で実現され、処理部200からの音信号に基づく各種音出力を行う。図1のスピーカー23がこれに該当する。
The
通信部140は、無線LAN(Local Area Network)やBluetooth(登録商標)等の無線通信装置や、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等によって実現され、外部装置との通信を行う。
The
時計部150は、携帯型電子機器20の内部時計であり、水晶発振器等を有する発振回路によって構成され、計時した現在時刻や、指定タイミングからの経過時間等の時間信号を、処理部200に出力する。
The
処理部200は、例えばCPU等の演算装置で実現され、記憶部300に記憶されたプログラムやデータ、操作部110からの操作信号等に基づいて、携帯型電子機器20の全体制御を行う。本実施形態では、処理部200は、慣性航法演算部210と、演算部としての着地位置評価部220とを有する。
The
慣性航法演算部210は、第1IMU30、第2IMU30a,30bの検出結果(加速度センサー31,31a,31bによって検出されるセンサー座標加速度、及び、ジャイロセンサー32,32a,32bによって検出されるセンサー座標角速度)を用いて、慣性航法演算処理を行って、絶対座標系における位置(絶対座標位置)、速度(絶対座標速度)、及び、姿勢角(絶対座標姿勢角)を算出する。慣性航法演算処理の過程においては、センサー座標系(x,y,z)から移動体座標系(P,Q,R)及び絶対座標系(X,Y,Z)への座標変換が行われる。
The inertial
詳細に説明する。ユーザーが停止している時に作用する力は重力加速度のみであること、ユーザーが移動を開始した時に作用する力は重力加速度の他には移動方向の加速度のみであることを参照して、第1IMU30および第2IMU30a,30bの検出結果から、絶対座標系における第1IMU30および第2IMU30a,30bの初期の姿勢角(絶対座標姿勢角)を求める。すなわち、初期状態の移動体座標系(P,Q,R)を定義することができ、センサー座標系から移動体座標系への座標変換行列が求められる。よって、ユーザーの移動開始位置を設定後、第1IMU30および第2IMU30a,30bの検出結果から移動体座標系の移動速度ベクトルを随時算出し、これを継ぎ足し積算していくことで慣性航法演算を実現する。移動開始位置を絶対座標系上で指定することで、絶対座標系における走行中の位置及び速度が求められることになる。
This will be described in detail. With reference to the fact that the force acting when the user is stopped is only the gravitational acceleration, and the force acting when the user starts moving is only the acceleration in the moving direction in addition to the gravitational acceleration, the
また、ジャイロセンサー32,32a,32bの検出値を用いて絶対座標姿勢角を随時修正することで、ユーザーの向きを随時把握できるため、移動体座標系を随時更新して、慣性航法による演算結果として、ユーザーの移動中の絶対座標位置、絶対座標速度、及び、絶対座標姿勢角が得られる。
In addition, by correcting the absolute coordinate posture angle at any time using the detection values of the
しかし、走行中の移動体座標系のR軸方向(図1参照)は、走行中のユーザー10の体の向きに応じて変化するものとなる。具体的には、走行する際、ユーザー10は、左右の順で脚を繰り出すため、腰を含む胴体部を左右交互にねじって進行する。つまり、胴体部の向きが左右に振れるため、胴体部の向きをR軸方向とする移動体座標系は、ヨー角が周期的に変化することになる。この結果、単純に移動体座標系で求めた移動速度ベクトルを継ぎ足すように積算していくと、絶対座標位置、絶対座標速度、及び、絶対座標姿勢角に誤差が混入し、正確に求められない。
However, the R-axis direction (see FIG. 1) of the moving body coordinate system during traveling changes according to the direction of the body of the
そこで、胴体部の左右の回転(ねじり)をノイズとみなして、慣性航法による演算結果の誤差を補正する補正処理を行って移動体座標系を補正する。具体的には、状態ベクトルXを、絶対速度ベクトル、絶対座標姿勢角、絶対座標位置及びヨー角の各値の変化分(前回値と今回値との差:誤差)とし、観測値Zを、ジャイロセンサー32,32a,32bの検出値から求まるヨー角の変化とするカルマンフィルター処理を適用して、絶対座標速度、絶対座標姿勢角、及び、絶対座標位置を補正する。この補正処理の結果、ヨー角の変化が抑えられ、ユーザー10の進行方向、すなわち移動体座標系のR軸方向が補正される。本実施形態では、慣性航法演算部210は、従来手法の慣性航法演算に、このカルマンフィルターによる補正処理を組み込んだ演算処理を随時実行することとする。以下では単に「慣性航法演算」或いは「慣性航法演算処理」と称するが、何れも上記補正処理を組み込んだ処理のことである。
Therefore, the left and right rotations (twisting) of the body part are regarded as noise, and correction processing for correcting the error of the calculation result by inertial navigation is performed to correct the moving body coordinate system. Specifically, the state vector X is an amount of change in each value of the absolute velocity vector, absolute coordinate posture angle, absolute coordinate position, and yaw angle (difference between previous value and current value: error), and the observed value Z is By applying a Kalman filter process that changes the yaw angle obtained from the detection values of the
慣性航法演算部210による慣性航法演算の演算結果は、慣性航法演算データ340として記憶される。慣性航法演算データ340は、絶対座標系における各時刻の速度、位置、及び、姿勢角のデータである絶対座標速度データ344、絶対座標位置データ345、及び、絶対座標姿勢角データ346と、移動体座標系における各時刻の加速度、速度、及び、位置のデータである移動体座標加速度データ341、移動体座標速度データ342、及び、移動体座標位置データ343と、を含んでいる。
The calculation result of the inertial navigation calculation by the inertial
着地位置評価部220は、着地判定部221と、差分算出部222と、評価結果表示制御部226とを有し、第1IMU30および第2IMU30a,30bの検出結果を用いたユーザー10の着地位置の評価を行う。
The landing
着地判定部221は、第1IMU30の加速度センサー31、および第2IMU30a,30bの加速度センサー31a,31bの検出値をもとに、着地タイミングを判定する。すなわち、一歩分の進行方向加速度における最小値の直前の極大値の時刻を、着地タイミングとして判定する(図3参照)。ここで、進行方向加速度は、移動体座標加速度データ341のR軸における加速度として記憶されている。
The
差分算出部222は、着地判定部221によって着地と判定された時刻に、慣性航法演算部210によって算出された第1IMU30および第2IMU30a,IMU30bの移動体座標系(P、Q、R)上の位置をそれぞれ取得し、それらの位置の差を計算する。すなわち、着地タイミングの移動体座標系における、重心11と着地位置12との間の距離である重心着地位置間距離D(図2を参照)を算出する。そして、算出された重心着地位置間距離Dは、着地位置評価データ350としてP軸、Q軸、R軸の各成分ごとに記憶される。
The
評価結果表示制御部226は、着地位置評価データ350をもとに、着地位置の評価結果を表示部120へ表示する制御を行う。この評価結果の表示は、走行終了後に行うこととしても良いし(図5(a)参照)、或いは、走行中にリアルタイムに一歩毎に更新表示することとしても良い(図5(b)参照)。
The evaluation result
記憶部300は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶装置で実現され、処理部200が携帯型電子機器20を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部200の作業領域として用いられ、処理部200が各種プログラムに従って実行した演算結果や、第1IMU30および第2IMU30a,30bからのセンサーデータ等が一時的に格納される。
The
本実施形態では、記憶部300には、慣性航法演算プログラム310と、着地位置評価プログラム320と、センサーデータ330と、慣性航法演算データ340と、着地位置評価データ350とが記憶される。センサーデータ330は、センサー座標加速度データ331と、センサー座標角速度データ332とを含む。慣性航法演算プログラム310は、処理部200を慣性航法演算部210として機能させるためのプログラムであり、着地位置評価プログラム320は、処理部200を着地位置評価部220として機能させるためのプログラムである。
In this embodiment, the
[処理の流れ]
図6は、着地位置評価処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、着地位置評価部220が着地位置評価プログラム320に従って実行する処理であり、携帯型電子機器20を装着したユーザー10によって、走行開始前に評価開始指示がなされることで実行が開始される。
[Process flow]
FIG. 6 is a flowchart for explaining the flow of the landing position evaluation process. This process is a process executed by the landing
先ず、加速度センサーの検出値(加速度)から、一歩の着地期間の終了を判定する(ステップS1)。ユーザーの何れの足も着地していない滞空期間における加速度の変動は、何れかの足が着地している着地期間における加速度の変動と比較して小さい。このことから、加速度の変動から、着地期間と滞空期間とを区別して判定することができる。一歩の着地期間の終了を判定すると(ステップS1:YES)、当該終了した一歩の走行について着地位置の評価を行う。 First, it is determined from the detection value (acceleration) of the acceleration sensor that the landing period of one step has ended (step S1). The change in acceleration during the hovering period when none of the feet of the user is landing is smaller than the change of acceleration during the landing period when any of the feet is landing. From this, it is possible to distinguish and determine the landing period and the stagnant period from the change in acceleration. When it is determined that the landing period of one step has ended (step S1: YES), the landing position is evaluated for the one-step traveling that has ended.
すなわち、慣性航法演算部210が、当該終了した一歩分の第1IMU30及び第2IMU30a,30bの移動体座標系上の位置に基づいて着地位置を算出する(ステップS3)。次いで、着地判定部221が、当該終了した一歩分の進行方向加速度から、着地タイミングを判定する(ステップS5)。次いで、差分算出部222が、判定された着地タイミングにおける移動体座標上の第1IMU30および第2IMU30a,IMU30bの位置をそれぞれ取得し、それらの位置の差、すなわち、着地タイミングにおける、重心11と着地位置12との間の距離である重心着地位置間距離D(図2を参照)を算出する(ステップS7)。
That is, the inertial
その後、着地位置評価部220は、評価終了指示がなされたかを判断する(ステップS11)。評価終了指示がなされていないならば(ステップS11:NO)、ステップS1に戻る。評価終了指示がなされたならば(ステップS11:YES)、評価結果表示制御部226が、評価結果の表示を行う(ステップS13)。以上の処理を行うと、着地位置評価部220は、本処理を終了する。
Thereafter, the landing
[作用効果]
このように、本実施形態の携帯型電子機器20によれば、ユーザーの体幹に装着した第1IMU30と、下肢またはユーザーが履いた靴に装着した第2IMU30a、または第2IMU30bとの検出値を用いて、着地判定部221によりユーザーの走行時の着地を判定し、差分算出部222により着地判定時の第1IMU30の位置と、第2IMU30aまたは第2IMU30bの位置との差を求める。つまり、着地判定時における、第1IMU30により検出される重心の位置と、第2IMU30aまたは第2IMU30bにより検出されるユーザーの着地位置との差である重心着地位置間距離Dを求め、その差の大小によりユーザーの走行時の着地位置の良し悪しを評価することができる。これにより、従来の、立脚中期の検出値を用いた着地位置の算出に基づく着地位置評価に比して、ユーザーごとの走行フォームの個人差の影響を軽減できるので、ユーザーの走行時の着地位置の評価を高精度に行うことができる。
[Function and effect]
Thus, according to the portable
(実施形態2)
図7は、実施形態2に係る携帯型電子機器20の機能構成図である。また、図8は、実施形態2に係る着地位置評価処理のフローチャートである。本実施形態に係る着地評価装置について、これらの図を参照して説明する。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a functional configuration diagram of the portable
図7において、実施形態2の携帯型電子機器1020は、記憶部300に、目標とする着地位置データである目標着地位置データ360と、その目標着地位置データ360に基づいた評価指標となる閾値361を記憶している。
In FIG. 7, the portable
また、着地位置評価部220には、着地位置判定部223が含まれる。着地位置判定部223は、記憶部300に記憶された目標着地位置データ360と差分算出部222で算出された結果とを比較し、記憶部300に記憶された閾値361を超えたか判定する。
The landing
本実施形態では、着地位置評価部220による着地位置評価において、例えば、着地位置が閾値361を超えた場合のように、着地位置判定部223がユーザーに着地位置の異常判定をした場合、評価結果表示制御部226により、表示部120に着地位置が異常であることを、光の点灯・点滅や文字やアイコンなどの画像によって表示したり、音出力部130により着地位置の異常を伝える音声やブザー音などを出力したりするなどの、ユーザーに対してアラート発報をする制御を行う。
In the present embodiment, in the landing position evaluation by the landing
[処理の流れ]
図8に示す着地位置評価処理の流れを説明するフローチャートにおいて、ステップS1からステップS7までは実施形態1と同様の流れにより処理がなされる。次に記憶部300に記憶された目標着地位置データ360と差分算出部222で算出された結果を比較し、記憶部300に記憶された閾値361を超えか否かを判定する(ステップS19)。判定結果が閾値361を超えている場合(ステップS19:Yes)には、評価結果表示制御部226が、表示部120を制御して、表示部120に光や画像によって着地位置が不適切であることを発報するとともに、音出力部130を制御し、ブザー音を出力して、着地位置が不適切であることユーザーに発報する(ステップS21)。判定結果が閾値361を超えていない(ステップS19:No)場合には、実施形態1と同様に評価終了指示がなされたかを判断を行い(ステップS11)評価終了指示がなされていないならば(ステップS11:NO)、ステップS1に戻り、評価終了指示がなされたならば(ステップS11:YES)、評価結果表示制御部226が評価結果の表示を行い(ステップS13)、本処理を終了する。
[Process flow]
In the flowchart for explaining the flow of the landing position evaluation process shown in FIG. 8, steps S1 to S7 are performed according to the same flow as in the first embodiment. Next, the target
[作用効果]
このように、本実施形態の携帯型電子機器1020によれば、目標とする着地位置を逸脱したと判定されたことを、ユーザーがリアルタイムに認識することができるので、着地位置に代表される走行フォームの修正を図りながら、ランニングすることができる。
また、表示部120とともに、音出力部130により着地位置の異常等をユーザーに対して発報するので、ユーザーが走行中に表示部120を見ることなく着地位置の異常等をリアルタイムに認識できるので、走行への支障を及ぼすことなく、ランニングおよび走行フォームのチェックを継続することができる。また、音出力部130の音によりユーザーが走行フォームの異常等を認識し、表示部120の表示により詳細な内容を確認するなどの使い方も可能である。
[Function and effect]
As described above, according to the portable
In addition, since the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment. A modification will be described below.
(変形例)(
<マンマシンインターフェイス機能>
上述の実施形態で説明した携帯型電子機器20のマンマシンインターフェイス機能を有する装置を設けることとしてもよい。具体的には、例えば、表示部120に相当する機能を有する端末装置を腕時計型の装置として実現し、携帯型電子機器20と無線通信で通信接続させる。そして、着地位置評価部220による評価結果を、随時端末装置に表示させることとしてもよい。また、表示部120のみならず、操作部110や音出力部130に相当する機能を当該端末装置に設けてもよい。
(Modification) (
<Man-machine interface function>
A device having a man-machine interface function of the portable
[作用効果]
このように、マンマシンインターフェイス機能を有する装置を設けることにより、走行中の表示の確認や、携帯型電子機器20の操作が容易となる。
[Function and effect]
As described above, by providing a device having a man-machine interface function, it is possible to easily confirm a display during traveling and to operate the portable
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態およびその変形例について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、着地位置評価装置としての携帯型電子機器等の構成、動作や、それを用いた着地位置評価方法についても、本実施形態で説明したものや方法に限定されず、種々の変形実施が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention made by the inventor and its modification were demonstrated concretely, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it is various. Those skilled in the art will readily understand that changes can be made. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, a term described at least once together with a different term having a broader meaning or the same meaning in the specification or the drawings can be replaced with the different term in any part of the specification or the drawings. Also, the configuration and operation of a portable electronic device as a landing position evaluation device and the landing position evaluation method using the same are not limited to those described in the present embodiment, and various modifications can be made. It is.
10…ユーザー、11…重心、12…着地位置、20,1020…着地位置評価装置としての携帯型電子機器、21…操作スイッチ、22…ディスプレイ、23…スピーカー、30…第1慣性センサーとしての第1IMU、30a,30b…第2慣性センサーとしての第2IMU、31,31a,31b…加速度センサー、32,32a,32b…ジャイロセンサー、41…グラフ、42…所定のマーク、110…操作部、120…表示部、130…音出力部、140…通信部、150…時計部、200…処理部、210…慣性航法演算部、220…着地位置評価部、221…着地判定部、222…差分算出部、223…着地位置判定部、226…評価結果表示制御部、300…記憶部、310…慣性航法演算プログラム、320…着地位置評価プログラム、330…センサーデータ、331…センサー座標加速度データ、332…センサー座標角速度データ、340…慣性航法演算データ、341…移動体座標加速度データ、342…移動体座標速度データ、343…移動体座標位置データ、344…絶対座標速度データ、345…絶対座標位置データ、346…絶対座標姿勢角データ、350…着地位置評価データ、360…目標着地位置データ、361…閾値。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記ユーザーの下肢または前記下肢に装着された装着物に装着された第2慣性センサーと、
前記第1慣性センサーおよび前記第2慣性センサーの検出値を用いて前記ユーザーの着地位置を算出し、該着地位置の評価を行う着地位置評価部と、を備え、
前記着地位置評価部は、前記ユーザーの走行時の着地を判定する着地判定部と、前記着地判定部による着地判定時の前記第1慣性センサーの位置と前記第2慣性センサーの位置との差を求める差分算出部と、を含むことを特徴とする着地位置評価装置。 A first inertial sensor attached to one part of the user's trunk;
A second inertial sensor attached to a lower limb of the user or an attachment attached to the lower limb;
A landing position evaluation unit that calculates the landing position of the user using the detection values of the first inertia sensor and the second inertia sensor, and evaluates the landing position;
The landing position evaluation unit is configured to calculate a difference between a landing determination unit that determines landing when the user travels, and a position of the first inertia sensor and a position of the second inertia sensor at the time of landing determination by the landing determination unit. A landing position evaluation apparatus including a difference calculation unit to be obtained.
前記第2慣性センサーは前記ユーザーの足首または靴に装着されることを特徴とする着地位置評価装置。 In the landing position evaluation apparatus according to claim 1,
The landing position evaluation apparatus, wherein the second inertial sensor is attached to an ankle or shoes of the user.
前記第1慣性センサーは、前記ユーザーの腰部に装着されることを特徴とする着地位置評価装置。 In the landing position evaluation apparatus according to claim 1 or 2,
The landing position evaluation apparatus, wherein the first inertial sensor is attached to a waist of the user.
前記第2慣性センサーは、前記ユーザーの両方の下肢または両足に履いた靴に装着されることを特徴とする着地位置評価装置。 In the landing position evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The landing position evaluation apparatus, wherein the second inertial sensor is attached to shoes worn on both lower limbs or both feet of the user.
前記着地位置の算出結果から、前記ユーザーの走行時の着地判定をすることと、
前記着地判定時の前記第1慣性センサーの位置と前記第2慣性センサーの位置との差を求めることと、
前記着地判定時の前記第1慣性センサーの位置と前記第2慣性センサーの位置との差に基づいて前記ユーザーの走行時の着地位置を評価することと、
を特徴とする着地位置評価方法。 Using the detection value of the first inertial sensor attached to one part of the user's trunk and the detection value of the second inertial sensor attached to the user's lower limb or an attachment attached to the lower limb, Calculating the landing position of the user when traveling,
From the calculation result of the landing position, making a landing determination at the time of traveling of the user,
Obtaining a difference between the position of the first inertia sensor and the position of the second inertia sensor at the time of landing determination;
Evaluating the landing position during travel of the user based on the difference between the position of the first inertia sensor and the position of the second inertia sensor at the time of the landing determination;
Landing position evaluation method characterized by
前記第2慣性センサーを、前記ユーザーの足首または靴に装着することを特徴とする着地位置評価方法。 In the landing position evaluation method according to claim 5,
A landing position evaluation method, wherein the second inertial sensor is attached to an ankle or shoes of the user.
前記第1慣性センサーを、前記ユーザーの腰部に装着することを特徴とする着地位置評価方法。 In the landing position evaluation method according to claim 5 or 6,
A landing position evaluation method, wherein the first inertial sensor is attached to a waist of the user.
前記第2慣性センサーを、前記ユーザーの両方の下肢または両足に履いた靴に装着することを特徴とする着地位置評価方法。 In the landing position evaluation method according to any one of claims 5 to 7,
The landing position evaluation method, wherein the second inertial sensor is attached to a shoe worn on both lower limbs or both feet of the user.
前記着地判定は、前記第1慣性センサー、または前記第2慣性センサーにより計測される加速度を座標変換し、前記ユーザーの進行方向に沿った加速度により判定することを特徴とする着地位置評価方法。 In the landing position evaluation method according to any one of claims 5 to 8,
The landing position evaluation method according to claim 1, wherein the landing determination is performed by converting the acceleration measured by the first inertial sensor or the second inertial sensor, and determining the acceleration based on the acceleration along the traveling direction of the user.
前記着地位置評価は、着地時の前記第1慣性センサーの検出位置と前記第2慣性センサーの検出位置との差分の水平成分より算出される距離を、前記ユーザーの着地時の重心位置と着地位置との距離とし、前記距離の大小により評価することを特徴とする着地位置評価方法。 In the landing position evaluation method according to any one of claims 5 to 8,
The landing position evaluation is performed by calculating a distance calculated from a horizontal component of a difference between a detection position of the first inertia sensor and a detection position of the second inertia sensor at the time of landing as a center of gravity position and a landing position of the user at the time of landing. A landing position evaluation method, wherein the evaluation is based on the distance.
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