JP2019216799A - Running analyzer, running analyzing method, and running analyzing program - Google Patents

Running analyzer, running analyzing method, and running analyzing program Download PDF

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Abstract

To determine whether or not a subject is doing grounded running.SOLUTION: A running analyzer 10 acquires acceleration information corresponding to acceleration upward in a vertical direction (z-axis direction) with respect to an advancing direction of a subject detected by an acceleration sensor 24 while the subject is doing running, and if a minimum value of the acceleration in the vertical direction indicated by the acceleration information is a predetermined threshold or more, determines that the subject's running is grounded running having a period in which both feet are grounded.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ランニング解析装置、ランニング解析方法及びランニング解析プログラムに関する。   The present invention relates to a running analysis device, a running analysis method, and a running analysis program.

従来、ユーザに装着される加速度センサを利用して、走行時に当該ユーザの足が地面から離れる離地タイミングを推定する装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been disclosed an apparatus for estimating a timing at which a user's foot separates from the ground during traveling by using an acceleration sensor worn by a user (for example, see Patent Document 1).

特開2017−169837号公報JP 2017-169837 A

しかしながら、上記特許文献1に開示されている装置では、両方の足が地面に接地している期間が存在する走法(以下、グラウンディドランニングと称する)には対応していなかった。   However, the device disclosed in Patent Literature 1 does not support a running method in which there is a period in which both feet touch the ground (hereinafter, referred to as grounded running).

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、グラウンディドランニングであるか否かを判断することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to determine whether or not it is grounded running.

上記課題を解決するため、本発明に係るランニング解析装置は、
被測定者に装着された加速度センサから取得される加速度情報に基づき前記被測定者のランニングを解析するランニング解析装置であって、
前記被測定者のランニング中に前記加速度センサで検出された前記被測定者の進行方向に対して垂直方向上向きの加速度に対応する加速度情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記加速度情報が示す前記垂直方向上向きの加速度の最低値が所定の閾値以上である場合、両足が地面に接地している期間を有するグラウンディドランニングであると前記被測定者の走法を判断する判断手段と、
を備えることを特徴とするランニング解析装置。
In order to solve the above problems, the running analysis device according to the present invention,
A running analyzer that analyzes running of the subject based on acceleration information obtained from an acceleration sensor mounted on the subject,
Acquisition means for acquiring acceleration information corresponding to an upward acceleration perpendicular to the traveling direction of the subject detected by the acceleration sensor during the running of the subject,
When the minimum value of the vertical upward acceleration indicated by the acceleration information acquired by the acquisition means is equal to or greater than a predetermined threshold, the measured object is grounded running having a period in which both feet are in contact with the ground. Means for judging the running style of the rider,
A running analysis device comprising:

本発明によれば、グラウンディドランニングであるか否かを判断することができる。   According to the present invention, it is possible to determine whether or not the running is grounded.

本発明の実施の形態のランニング解析システムを示すブロック図である。It is a block diagram showing the running analysis system of an embodiment of the invention. 測定装置をユーザが装着した状態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a state where the measurement device is worn by a user. (a)はランニング解析装置の機能構成を示すブロック図であり、(b)は測定装置の機能構成を示すブロック図である。(A) is a block diagram showing a functional configuration of a running analyzer, and (b) is a block diagram showing a functional configuration of a measuring device. 離地タイミング推定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a takeoff timing estimation process. グラウンディドランニングのY軸方向及びZ軸方向の加速度信号の波形、並びに、Y軸方向の加速度を微分した微分信号(dy)の波形の一部分を例示的に抜き出して示すグラフである。FIG. 4 is a graph exemplarily showing a part of a waveform of an acceleration signal in the Y-axis direction and the Z-axis direction of grounded running and a part of a waveform of a differential signal (dy) obtained by differentiating the acceleration in the Y-axis direction.

以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the illustrated example.

図1及び図2を参照して、本実施の形態の構成を説明する。まず、図1を参照して、本実施の形態のランニング解析システム1を説明する。   The configuration of the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, a running analysis system 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図1は、本実施の形態のランニング解析システム1を示すブロック図である。
図1に示すように、ランニング解析システム1は、ランニング解析装置10と、測定装置20とを備える。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a running analysis system 1 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the running analysis system 1 includes a running analysis device 10 and a measurement device 20.

ランニング解析装置10は、測定装置20から取得可能な被測定者のセンシング情報(加速度情報や角速度情報)を利用して、当該被測定者のランニングを解析する装置である。   The running analysis device 10 is a device that analyzes the running of the subject using sensing information (acceleration information and angular velocity information) of the subject that can be obtained from the measuring device 20.

上記特許文献1に開示されている装置は、通常ランニングを想定しており、離地の際に発生する後ろ向きの加速度を検出して離地タイミングを推定しているが、グラウンディドランニングでは、上記したように両方の足が地面に接地している期間が存在する走法であり、一の足(例えば、右足)の接地タイミングと他の足(例えば、左足)の離地タイミングとの間隔が非常に短いので、離地の後ろ向き加速度が、接地の際に発生する大きな後ろ向きの加速度に埋もれてしまい、上記特許文献1に開示されている装置では、グラウンディドランニングの場合、離地タイミングを推定することができない。
これに対して、本実施の形態のランニング解析装置10は、グラウンディドランニングを判断することを可能とするものである。
The device disclosed in Patent Document 1 assumes normal running, and estimates the take-off timing by detecting backward acceleration generated at take-off, but in grounded running, As described above, this is a running method in which there is a period in which both feet are in contact with the ground, and the interval between the landing timing of one foot (for example, the right foot) and the takeoff timing of the other foot (for example, the left foot) is Since it is very short, the backward acceleration of takeoff is buried in a large backward acceleration generated at the time of touchdown, and the apparatus disclosed in Patent Document 1 estimates the takeoff timing in the case of grounded running. Can not do it.
On the other hand, the running analysis device 10 of the present embodiment makes it possible to determine grounded running.

測定装置20は、被測定者がランニングを行ったときの3軸方向の加速度及び角速度を測定するための装置である。測定装置20は、例えば、図2に示すように、付属のベルトBを有しており、ベルトBによって、被測定者の腰の位置で測定装置20が固定される。ここで、左右方向をX軸とし、前後方向をY軸とし、上下方向をZ軸とする。X軸においては左手方向を正、右手方向を負とする。Y軸においては進行方向逆向きを正とし、進行方向を負とする。Z軸においては上方向を正、下方向を負とする。   The measuring device 20 is a device for measuring acceleration and angular velocity in three axial directions when the subject runs. The measuring device 20 has, for example, an attached belt B as shown in FIG. 2, and the measuring device 20 is fixed at the waist position of the person to be measured by the belt B. Here, the left-right direction is the X axis, the front-rear direction is the Y axis, and the up-down direction is the Z axis. On the X axis, the left hand direction is positive and the right hand direction is negative. On the Y-axis, the traveling direction reverse direction is positive and the traveling direction is negative. On the Z axis, the upward direction is positive and the downward direction is negative.

次に、図3(a)を参照して、ランニング解析装置10の内部の機能構成を説明する。図3(a)は、ランニング解析装置10の機能構成を示すブロック図である。   Next, the internal functional configuration of the running analysis device 10 will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a block diagram illustrating a functional configuration of the running analysis device 10.

図3(a)に示すように、ランニング解析装置10は、CPU(Central Processing Unit)11と、操作部12と、RAM(Random Access Memory)13と、表示部14と、記憶部15と、通信部16とを備える。ランニング解析装置10の各部は、バス17を介して接続されている。   As shown in FIG. 3A, the running analysis device 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 11, an operation unit 12, a RAM (Random Access Memory) 13, a display unit 14, a storage unit 15, Unit 16. Each part of the running analysis device 10 is connected via a bus 17.

CPU(取得手段、判断手段、抽出手段、導出手段、推定手段)11は、ランニング解析装置10の各部を制御する。CPU11は、記憶部15に記憶されているシステムプログラム及びアプリケーションプログラムのうち、指定されたプログラムを読み出してRAM13に展開し、当該プログラムとの協働で各種処理を実行する。   The CPU (acquisition unit, determination unit, extraction unit, derivation unit, estimation unit) 11 controls each unit of the running analysis device 10. The CPU 11 reads out a specified program from the system program and the application program stored in the storage unit 15 and expands the program on the RAM 13, and executes various processes in cooperation with the program.

操作部12は、キーボード等のキー入力部と、マウス等のポインティングデバイスとを有し、キー入力及び位置入力を受け付け、その操作情報をCPU11に出力する。   The operation unit 12 has a key input unit such as a keyboard and a pointing device such as a mouse, receives a key input and a position input, and outputs operation information to the CPU 11.

RAM13は、揮発性のメモリであり、各種のデータやプログラムを一時的に格納するワークエリアを形成する。   The RAM 13 is a volatile memory and forms a work area for temporarily storing various data and programs.

表示部14は、LCD(Liquid Crystal Display)、EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等で構成され、CPU11から指示された表示情報に従い各種表示を行う。   The display unit 14 includes an LCD (Liquid Crystal Display), an EL (Electro Luminescence) display, and the like, and performs various displays according to display information instructed by the CPU 11.

記憶部15は、不揮発性の半導体メモリやHDD(Hard Disk Drive)等により構成される。記憶部15は、CPU11で離地タイミング推定処理(後述)を実行するためのプログラムを始めとする各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、CPU11は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。   The storage unit 15 is configured by a nonvolatile semiconductor memory, a hard disk drive (HDD), or the like. The storage unit 15 stores various programs including a program for executing the take-off timing estimation process (described later) in the CPU 11, and data necessary for executing the process by the program, or data such as a process result. These various programs are stored in the form of readable program codes, and the CPU 11 sequentially executes operations according to the program codes.

通信部16は、被測定者に装着された測定装置20からセンシング情報(加速度情報や角速度情報)を受信するものであり、例えば、USB端子などの有線式の通信部や、Bluetooth(登録商標)などの無線規格を採用した通信部である。   The communication unit 16 receives sensing information (acceleration information and angular velocity information) from the measuring device 20 mounted on the subject, and includes, for example, a wired communication unit such as a USB terminal, or Bluetooth (registered trademark). The communication unit adopts a wireless standard such as

次に、図3(b)を参照して、測定装置20の機能構成を説明する。図3(b)は、測定装置20の機能構成を示すブロック図である。   Next, a functional configuration of the measuring device 20 will be described with reference to FIG. FIG. 3B is a block diagram illustrating a functional configuration of the measuring device 20.

測定装置20は、CPU21と、操作部22と、RAM23と、加速度センサ24と、ジャイロセンサ25と、記憶部26と、通信部27とを備える。測定装置20の各部は、バス28を介して接続されている。   The measurement device 20 includes a CPU 21, an operation unit 22, a RAM 23, an acceleration sensor 24, a gyro sensor 25, a storage unit 26, and a communication unit 27. Each part of the measuring device 20 is connected via a bus 28.

CPU21及びRAM23は、ランニング解析装置10のCPU11、RAM13と同様であるため、重複する説明を省略し、異なる部分を主として説明する。   Since the CPU 21 and the RAM 23 are the same as the CPU 11 and the RAM 13 of the running analysis device 10, duplicate description will be omitted, and different portions will be mainly described.

CPU21は、測定装置20の各部を制御する。また、CPU21は、加速度センサ24から出力される各軸の加速度情報を記憶部26に記憶する。また、CPU21は、ジャイロセンサ25から出力される各軸を中心とする角速度情報を記憶部26に記憶する。   The CPU 21 controls each unit of the measuring device 20. Further, the CPU 21 stores the acceleration information of each axis output from the acceleration sensor 24 in the storage unit 26. Further, the CPU 21 stores the angular velocity information about each axis output from the gyro sensor 25 in the storage unit 26.

操作部22は、電源のON/OFFを切り替える電源ボタン(図示省略)、データ取得の開始/停止を指示する開始/停止ボタン(図示省略)等を備えており、この操作部22からの指示に基づいてCPU21は各部を制御するようになっている。   The operation unit 22 includes a power button (not shown) for switching power ON / OFF, a start / stop button (not shown) for instructing start / stop of data acquisition, and the like. The CPU 21 controls each section based on the information.

加速度センサ24は、互いに直交する3軸方向の加速度を検出する。そして、加速度センサ24は、検出された各軸の加速度に対応する加速度情報をCPU21に出力する。
ジャイロセンサ25は、互いに直交する3軸方向を中心とする角速度を検出する。そして、ジャイロセンサ25は、検出された各軸を中心とする角速度に対応する角速度情報をCPU21に出力する。
なお、各軸の加速度及び各軸を中心とする角速度は、所定のサンプリング周期(例えば、200Hz)でサンプリングされているものとする。
The acceleration sensor 24 detects accelerations in three directions orthogonal to each other. Then, the acceleration sensor 24 outputs acceleration information corresponding to the detected acceleration of each axis to the CPU 21.
The gyro sensor 25 detects angular velocities around three axes orthogonal to each other. Then, the gyro sensor 25 outputs angular velocity information corresponding to the detected angular velocity about each axis to the CPU 21.
It is assumed that the acceleration of each axis and the angular velocity around each axis are sampled at a predetermined sampling cycle (for example, 200 Hz).

記憶部26は、フラッシュメモリ、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)等により構成され、データ及びプログラムを書き込み及び読み出し可能な記憶部である。記憶部26は、CPU21によって時間情報が付加され各軸の加速度情報の時間同期がとられた形の加速度情報、及び、CPU21によって時間情報が付加され各軸を中心とする角速度情報の時間同期がとられた形の角速度情報を記憶する。   The storage unit 26 is configured by a flash memory, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), or the like, and is a storage unit that can write and read data and programs. The storage unit 26 stores acceleration information in a form in which time information is added by the CPU 21 and time synchronization of acceleration information of each axis is performed, and time storage of time information is added by the CPU 21 and angular velocity information centered on each axis. The angular velocity information of the taken shape is stored.

通信部27は、センシング情報(加速度情報や角速度情報)をCPU21による制御に基づいてランニング解析装置10に出力するものであり、例えば、USB端子などの有線式の通信部や、Bluetooth(登録商標)などの無線規格を採用した通信部である。   The communication unit 27 outputs sensing information (acceleration information and angular velocity information) to the running analysis device 10 based on control by the CPU 21. For example, a wired communication unit such as a USB terminal or Bluetooth (registered trademark) The communication unit adopts a wireless standard such as

次に、図4及び図5を参照して、ランニング解析装置10で実行される離地タイミング推定処理を説明する。図4は、離地タイミング推定処理を示すフローチャートである。図5は、グラウンディドランニングのY軸方向及びZ軸方向の加速度信号の波形、並びに、Y軸方向の加速度を微分した微分信号(dy)の波形の一部分を例示的に抜き出して示すグラフである。
ここで、上記座標は、センサ座標系からランニング動作に対して普遍なワールド座標系に変換されたものである。なお、センサ座標系からワールド座標系へのデータ変換方法は公知であるため説明は省略する。
また、離地タイミング推定処理は、CPU11が記憶部15から読み出して適宜RAM13に展開された離地タイミング推定処理プログラムと協働することにより実行されるようになっている。
Next, the takeoff timing estimation processing executed by the running analysis device 10 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a flowchart showing the takeoff timing estimation process. FIG. 5 is a graph exemplarily showing a part of a waveform of an acceleration signal in the Y-axis direction and the Z-axis direction of the grounded running and a part of a waveform of a differential signal (dy) obtained by differentiating the acceleration in the Y-axis direction. .
Here, the coordinates are converted from the sensor coordinate system to a universal world coordinate system for the running operation. Note that a method of converting data from the sensor coordinate system to the world coordinate system is well-known, and a description thereof will be omitted.
The takeoff timing estimation processing is executed by the CPU 11 reading out from the storage unit 15 and cooperating with the takeoff timing estimation processing program appropriately developed in the RAM 13.

図4に示すように、まず、CPU11は、測定装置20から取得した加速度情報に基づいて、ランニングの開始から終了までの期間において検出された、被測定者の進行方向に対して垂直方向上向きの加速度であるZ軸の加速度(Z)のうちの最低値が所定の閾値(例えば、0(m/s))以上であるか否かを判定する(ステップS1)。ここで、上記閾値を0(m/s)としているのは、グラウンディドランニングではZ軸の加速度が負の値にならないという特徴を有しているためである。なお、Z軸の加速度(Z)の最低値は、より好ましくは、各ランニング周期のうち一の足の接地中に被測定者の腰が最も低い位置を通過した最下時(一の足の最下時)から他の足の接地時までの間のものを対象とするとよい。 As shown in FIG. 4, first, based on the acceleration information acquired from the measurement device 20, the CPU 11 detects an upward direction perpendicular to the traveling direction of the subject, which is detected during a period from the start to the end of the running. It is determined whether or not the minimum value of the acceleration (Z) of the Z axis, which is the acceleration, is equal to or more than a predetermined threshold value (for example, 0 (m / s 2 )) (step S1). Here, the reason why the threshold value is set to 0 (m / s 2 ) is that the grounded running has a feature that the acceleration of the Z axis does not become a negative value. The lowest value of the acceleration (Z) on the Z-axis is more preferably the lowest value (for one foot) in which the waist of the subject has passed the lowest position during the contact of one foot in each running cycle. It is good to target the object from the time of the bottom) to the time when the other foot touches the ground.

ステップS1において、Z軸の加速度(Z)のうちの最低値が所定の閾値以上ではない、すなわちグラウンディドランニングではないと判定された場合(ステップS1;NO)、CPU11は、通常のランニングを対象とした離地推定処理(ステップS8)を実行し、離地タイミング推定処理を終了する。なお、通常のランニングを対象とした離地推定処理の詳細については、上記特許文献1に記載されているためその説明は省略する。
一方、ステップS1において、Z軸の加速度(Z)のうちの最低値が所定の閾値以上である、すなわちグラウンディドランニングであると判定された場合(ステップS1;YES)、CPU11は、測定装置20から取得した加速度情報に基づいて、被測定者の進行方向逆向きの加速度であるY軸の加速度(Y)を微分(dY)する(ステップS2)。
In step S1, if it is determined that the minimum value of the acceleration (Z) on the Z axis is not equal to or greater than the predetermined threshold, that is, it is not grounded running (step S1; NO), the CPU 11 performs the normal running Is performed (step S8), and the takeoff timing estimating process ends. The details of the take-off estimation processing for normal running are described in Patent Document 1 described above, and thus description thereof will be omitted.
On the other hand, if it is determined in step S1 that the minimum value of the Z-axis acceleration (Z) is equal to or greater than the predetermined threshold, that is, it is determined that ground running is performed (step S1; YES), the CPU 11 sets the measuring device 20 Is differentiated (dY) on the Y-axis acceleration (Y), which is the acceleration of the subject in the direction opposite to the traveling direction, based on the acceleration information acquired from (step S2).

次いで、CPU11は、ランニングの開始タイミングを起点として、当該ランニングの終了タイミングに達するまで、次の足の接地タイミング(N)を順次抽出する(ステップS3)。ここで、変数Nは、サンプリングタイミングを表す変数である。なお、グラウンディドランニングにおける接地タイミングの抽出方法は通常のランニングを対象とした接地タイミングの抽出方法を適用することができ、当該接地タイミングの抽出方法については上記特許文献1に記載されているためその説明は省略する。   Next, the CPU 11 sequentially extracts the next foot contact timing (N) from the start timing of the running until the end timing of the running is reached (step S3). Here, the variable N is a variable representing the sampling timing. In addition, the extraction method of the grounding timing in the grounded running can apply the extraction method of the grounding timing for the normal running, and since the extraction method of the grounding timing is described in Patent Document 1, Description is omitted.

次いで、CPU11は、図5に示すように、ステップS2で微分された微分信号(dy)の時間軸に対応する波形に基づいて、次の足の接地タイミング(N)において、微分信号(dy)の最初の極大点MPが検出されたか否かを判定する(ステップS4)。   Next, as shown in FIG. 5, the CPU 11 determines the differential signal (dy) at the next foot contact timing (N) based on the waveform corresponding to the time axis of the differential signal (dy) differentiated in step S2. It is determined whether or not the first maximum point MP is detected (step S4).

ステップS4において、次の足の接地タイミング(N)において微分信号(dy)の最初の極大点MPが検出されていないと判定された場合(ステップS4;NO)、微分信号(dy)の最初の極大点MPが検出されるまでの間、サンプリングタイミングを1サンプルずつ更新(N=N+1)し(ステップS5)、ステップS4の処理を繰り返し行う。   In step S4, when it is determined that the first maximum point MP of the differential signal (dy) is not detected at the next foot contact timing (N) (step S4; NO), the first of the differential signal (dy) is determined. Until the maximum point MP is detected, the sampling timing is updated one sample at a time (N = N + 1) (step S5), and the process of step S4 is repeated.

そして、ステップS4において、微分信号(dy)の最初の極大点MPが検出されたと判定された場合(ステップS4;YES)、CPU11は、図5に示すように、極大点MPが検出された時間(サンプリングタイミング)を離地タイミングとして推定する(ステップS6)。   Then, in step S4, when it is determined that the first maximum point MP of the differential signal (dy) is detected (step S4; YES), the CPU 11 determines the time when the maximum point MP is detected as shown in FIG. (Sampling timing) is estimated as takeoff timing (step S6).

次いで、CPU11は、次の足の接地タイミングを抽出可能であるか否かを判定する(ステップS7)。   Next, the CPU 11 determines whether the next foot contact timing can be extracted (step S7).

ステップS7において、次の足の接地タイミングを抽出可能であると判定された場合(ステップS7;YES)、CPU11は、処理をステップS3の処理へ戻し、それ以降の処理を繰り返し行う。
一方、ステップS7において、次の足の接地タイミングを抽出可能ではないと判定された場合(ステップS7;NO)、CPU11は、離地判定推定処理を終了する。
In step S7, when it is determined that the next foot contact timing can be extracted (step S7; YES), the CPU 11 returns the process to step S3, and repeats the subsequent processes.
On the other hand, if it is determined in step S7 that it is not possible to extract the next foot contact timing (step S7; NO), the CPU 11 ends the take-off determination estimation process.

以上のように、本実施形態によれば、ランニング解析装置10は、被測定者のランニング中に加速度センサ24で検出された当該被測定者の進行方向に対して垂直方向上向き(Z軸方向)の加速度に対応する加速度情報を取得し、当該加速度情報が示す垂直方向上向きの加速度の最低値が所定の閾値以上である場合、両足が地面に接地している期間を有するグラウンディドランニングであると当該被測定者の走法を判断したこととなる。
このため、ランニング解析装置10によれば、グラウンディドランニングではZ軸の加速度が負の値にならないという特徴を利用して、グラウンディドランニングであるか否かを判断することができる。
As described above, according to the present embodiment, the running analysis device 10 is directed vertically upward (Z-axis direction) with respect to the traveling direction of the subject detected by the acceleration sensor 24 while the subject is running. Acquire acceleration information corresponding to the acceleration of, if the minimum value of the vertical upward acceleration indicated by the acceleration information is equal to or greater than a predetermined threshold, it is a grounded running having a period where both feet are in contact with the ground That is, the running method of the subject is determined.
Therefore, according to the running analysis apparatus 10, it is possible to determine whether or not the running is grounded by utilizing the feature that the acceleration in the Z axis does not become a negative value in the grounded running.

また、本実施形態によれば、ランニング解析装置10は、加速度センサ24から取得される加速度情報に基づき、被測定者の各足の接地タイミングを順次抽出し、当該加速度情報に基づき、被測定者の進行方向逆向き(Y軸方向)の加速度を微分して微分信号(dy)を導出し、微分信号(dy)の時間軸に対する波形において、抽出された一の足の接地タイミングの直後に現れる極大点MPを離地タイミングとして推定したこととなる。
このため、ランニング解析装置10によれば、Y軸方向の加速度を微分することによって、一の足の接地の際に発生するy軸方向の大きな加速度に埋もれてしまう他の足の離地の際に発生するy軸方向の小さな加速度を検出することができるので、グラウンディドランニングの場合でも離地タイミングを好適に推定することができる。
Further, according to the present embodiment, the running analysis device 10 sequentially extracts the contact timing of each foot of the subject based on the acceleration information acquired from the acceleration sensor 24, and performs the measurement on the subject based on the acceleration information. The differential signal (dy) is derived by differentiating the acceleration in the reverse direction (Y-axis direction) of the traveling direction, and appears in the waveform with respect to the time axis of the differential signal (dy) immediately after the extracted landing timing of one foot. This means that the maximum point MP is estimated as the takeoff timing.
For this reason, according to the running analysis device 10, by differentiating the acceleration in the Y-axis direction, when the other foot takes off which is buried in the large acceleration in the y-axis direction generated when one foot touches the ground. , A small acceleration in the y-axis direction can be detected, so that the takeoff timing can be appropriately estimated even in the case of grounded running.

なお、本実施形態においては、グラウンディドランニングではZ軸の加速度が負の値にならないという特徴を利用して、グラウンディドランニングであるか否かを判断し、グラウンディドランニングと判断された場合、加速度センサ24から取得される加速度情報に基づき、被測定者の各足の接地タイミングを順次抽出し、当該加速度情報に基づき、被測定者の進行方向逆向き(Y軸方向)の加速度を微分して微分信号(dy)を導出し、微分信号(dy)の時間軸に対する波形において、抽出された一の足の接地タイミングの直後に現れる極大点MPを離地タイミングとして推定したが、他の方法で判断されたグラウンディドランニングに対して、本離地タイミング推定方法を用いて離地タイミングを推定してもよい。   In the present embodiment, by utilizing the feature that the acceleration of the Z-axis does not become a negative value in the grounded running, it is determined whether or not the grounded running is performed. Based on the acceleration information obtained from the acceleration sensor 24, the contact timing of each foot of the subject is sequentially extracted, and based on the acceleration information, the acceleration of the subject in the reverse direction (Y-axis direction) is differentiated. A differential signal (dy) is derived by using the above method, and a maximum point MP appearing immediately after the extracted touchdown timing of one foot is estimated as a takeoff timing in a waveform of the differential signal (dy) with respect to a time axis. The take-off timing may be estimated using the present take-off timing estimation method for the grounded running determined in (1).

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形が可能であることは言うまでもない。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
Although the embodiments of the present invention have been described above, it is needless to say that the present invention is not limited to such embodiments, and that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
Hereinafter, the inventions described in the claims appended to the application form of this application are appended. The item numbers of the appended claims are as set forth in the claims originally attached to the application form of this application.

〔付記〕
<請求項1>
被測定者に装着された加速度センサから取得される加速度情報に基づき前記被測定者のランニングを解析するランニング解析装置であって、
前記被測定者のランニング中に前記加速度センサで検出された前記被測定者の進行方向に対して垂直方向上向きの加速度に対応する加速度情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記加速度情報が示す前記垂直方向上向きの加速度の最低値が所定の閾値以上である場合、両足が地面に接地している期間を有するグラウンディドランニングであると前記被測定者の走法を判断する判断手段と、
を備えることを特徴とするランニング解析装置。
<請求項2>
前記垂直方向上向きの加速度の最低値は、ランニング周期のうち一の足の最下時から他の足の接地時までの間を対象とした最低値であることを特徴とする請求項1に記載のランニング解析装置。
<請求項3>
前記加速度情報に基づき、前記被測定者の各足の接地タイミングを順次抽出する抽出手段と、
前記加速度情報に基づき、前記被測定者の進行方向逆向きの加速度を微分して微分信号を導出する導出手段と、
前記導出手段によって導出された前記微分信号の時間軸に対する波形において、前記抽出手段によって抽出された一の足の接地タイミングの直後に現れる極大点を離地タイミングとして推定する推定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のランニング動作解析装置。
<請求項4>
被測定者に装着された加速度センサから取得される加速度情報に基づき前記被測定者のランニングを解析するランニング解析方法であって、
前記被測定者のランニング中に前記加速度センサで検出された前記被測定者の進行方向に対して垂直方向上向きの加速度に対応する加速度情報を取得する工程と、
取得された前記加速度情報が示す前記垂直方向上向きの加速度の最低値が所定の閾値以上である場合、両足が地面に接地している期間を有するグラウンディドランニングであると前記被測定者の走法を判断する工程と、
を含むことを特徴とするランニング解析方法。
<請求項5>
被測定者に装着された加速度センサから取得される加速度情報に基づき前記被測定者のランニングを解析するランニング解析装置のコンピュータを、
前記被測定者のランニング中に前記加速度センサで検出された前記被測定者の進行方向に対して垂直方向上向きの加速度に対応する加速度情報を取得する取得手段、
前記取得手段によって取得された前記加速度情報が示す前記垂直方向上向きの加速度の最低値が所定の閾値以上である場合、両足が地面に接地している期間を有するグラウンディドランニングであると前記被測定者の走法を判断する判断手段、
として機能させることを特徴とするランニング解析プログラム。
(Appendix)
<Claim 1>
A running analyzer that analyzes running of the subject based on acceleration information obtained from an acceleration sensor mounted on the subject,
Acquisition means for acquiring acceleration information corresponding to an upward acceleration perpendicular to the traveling direction of the subject detected by the acceleration sensor during the running of the subject,
When the minimum value of the vertical upward acceleration indicated by the acceleration information acquired by the acquisition means is equal to or greater than a predetermined threshold, the measured object is grounded running having a period in which both feet are in contact with the ground. Means for judging the running style of the rider,
A running analysis device comprising:
<Claim 2>
The minimum value of the vertical upward acceleration is a minimum value for a period from the lowest time of one foot to the time of contact of another foot in a running cycle. Running analysis device.
<Claim 3>
Extraction means for sequentially extracting the contact timing of each foot of the subject based on the acceleration information,
Deriving means for deriving a differentiated signal by differentiating the acceleration of the subject in the direction opposite to the traveling direction based on the acceleration information,
Estimating means for estimating, as a takeoff timing, a maximum point appearing immediately after the landing timing of one foot extracted by the extracting means in a waveform with respect to a time axis of the differential signal derived by the deriving means,
The running motion analysis device according to claim 1 or 2, further comprising:
<Claim 4>
A running analysis method for analyzing the running of the subject based on acceleration information obtained from an acceleration sensor mounted on the subject,
A step of acquiring acceleration information corresponding to an upward acceleration perpendicular to the traveling direction of the subject detected by the acceleration sensor during the running of the subject;
When the minimum value of the vertical upward acceleration indicated by the obtained acceleration information is equal to or greater than a predetermined threshold, the running method of the subject is grounded running having a period in which both feet are in contact with the ground. The step of determining
A running analysis method comprising:
<Claim 5>
Computer of a running analysis device that analyzes the running of the subject based on acceleration information obtained from an acceleration sensor attached to the subject,
Acquisition means for acquiring acceleration information corresponding to an upward acceleration perpendicular to the traveling direction of the subject detected by the acceleration sensor during the running of the subject,
When the minimum value of the vertical upward acceleration indicated by the acceleration information acquired by the acquisition means is equal to or greater than a predetermined threshold, the measured object is grounded running having a period in which both feet are in contact with the ground. Means for judging the running style of the rider,
A running analysis program characterized by functioning as a.

1 ランニング解析システム
10 ランニング解析装置
11 CPU
12 操作部
13 RAM
14 表示部
15 記憶部
16 通信部
20 測定装置
1 running analysis system 10 running analysis device 11 CPU
12 Operation unit 13 RAM
14 display unit 15 storage unit 16 communication unit 20 measuring device

Claims (5)

被測定者に装着された加速度センサから取得される加速度情報に基づき前記被測定者のランニングを解析するランニング解析装置であって、
前記被測定者のランニング中に前記加速度センサで検出された前記被測定者の進行方向に対して垂直方向上向きの加速度に対応する加速度情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記加速度情報が示す前記垂直方向上向きの加速度の最低値が所定の閾値以上である場合、両足が地面に接地している期間を有するグラウンディドランニングであると前記被測定者の走法を判断する判断手段と、
を備えることを特徴とするランニング解析装置。
A running analyzer that analyzes running of the subject based on acceleration information obtained from an acceleration sensor mounted on the subject,
Acquisition means for acquiring acceleration information corresponding to an upward acceleration perpendicular to the traveling direction of the subject detected by the acceleration sensor during the running of the subject,
When the minimum value of the vertical upward acceleration indicated by the acceleration information acquired by the acquisition means is equal to or greater than a predetermined threshold, the measured object is grounded running having a period in which both feet are in contact with the ground. Means for judging the running style of the rider,
A running analysis device comprising:
前記垂直方向上向きの加速度の最低値は、ランニング周期のうち一の足の最下時から他の足の接地時までの間を対象とした最低値であることを特徴とする請求項1に記載のランニング解析装置。   The minimum value of the vertical upward acceleration is a minimum value for a period from the lowest time of one foot to the time of contact of another foot in a running cycle. Running analysis device. 前記加速度情報に基づき、前記被測定者の各足の接地タイミングを順次抽出する抽出手段と、
前記加速度情報に基づき、前記被測定者の進行方向逆向きの加速度を微分して微分信号を導出する導出手段と、
前記導出手段によって導出された前記微分信号の時間軸に対する波形において、前記抽出手段によって抽出された一の足の接地タイミングの直後に現れる極大点を離地タイミングとして推定する推定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のランニング動作解析装置。
Extraction means for sequentially extracting the contact timing of each foot of the subject based on the acceleration information,
Deriving means for deriving a differentiated signal by differentiating the acceleration of the subject in the direction opposite to the traveling direction based on the acceleration information,
Estimating means for estimating, as a takeoff timing, a maximum point appearing immediately after the landing timing of one foot extracted by the extracting means in a waveform with respect to a time axis of the differential signal derived by the deriving means,
The running motion analysis device according to claim 1 or 2, further comprising:
被測定者に装着された加速度センサから取得される加速度情報に基づき前記被測定者のランニングを解析するランニング解析方法であって、
前記被測定者のランニング中に前記加速度センサで検出された前記被測定者の進行方向に対して垂直方向上向きの加速度に対応する加速度情報を取得する工程と、
取得された前記加速度情報が示す前記垂直方向上向きの加速度の最低値が所定の閾値以上である場合、両足が地面に接地している期間を有するグラウンディドランニングであると前記被測定者の走法を判断する工程と、
を含むことを特徴とするランニング解析方法。
A running analysis method for analyzing the running of the subject based on acceleration information obtained from an acceleration sensor mounted on the subject,
A step of acquiring acceleration information corresponding to an upward acceleration perpendicular to the traveling direction of the subject detected by the acceleration sensor during the running of the subject;
When the minimum value of the vertical upward acceleration indicated by the obtained acceleration information is equal to or greater than a predetermined threshold, the running method of the subject is grounded running having a period in which both feet are in contact with the ground. The step of determining
A running analysis method comprising:
被測定者に装着された加速度センサから取得される加速度情報に基づき前記被測定者のランニングを解析するランニング解析装置のコンピュータを、
前記被測定者のランニング中に前記加速度センサで検出された前記被測定者の進行方向に対して垂直方向上向きの加速度に対応する加速度情報を取得する取得手段、
前記取得手段によって取得された前記加速度情報が示す前記垂直方向上向きの加速度の最低値が所定の閾値以上である場合、両足が地面に接地している期間を有するグラウンディドランニングであると前記被測定者の走法を判断する判断手段、
として機能させることを特徴とするランニング解析プログラム。
Computer of a running analysis device that analyzes the running of the subject based on acceleration information obtained from an acceleration sensor attached to the subject,
Acquisition means for acquiring acceleration information corresponding to an upward acceleration perpendicular to the traveling direction of the subject detected by the acceleration sensor during the running of the subject,
When the minimum value of the vertical upward acceleration indicated by the acceleration information acquired by the acquisition means is equal to or greater than a predetermined threshold, the measured object is grounded running having a period in which both feet are in contact with the ground. Means for judging the running style of the rider,
A running analysis program characterized by functioning as a.
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