JP2023529339A - ウェアラブル装置及びその動作方法 - Google Patents

Abstract

トレーニーに着用されてトルクを出力するウェアラブル装置が開示される。一実施形態は、モータと、モータドライバー回路と、サーバ又は電子装置から第１ユーザの動き情報を受信する通信回路と、前記モータに接続され、第２ユーザの下半身に着用されて前記下半身を支持するフレームと、センサと、前記センサを用いて前記第２ユーザの動き情報を取得し、前記取得された動き情報と前記受信された動き情報との間の差を算出し、前記算出された差に基づいてトルク（ｔｏｒｑｕｅ）強度を決定し、前記決定されたトルクの強度だけのトルクが前記モータから出力されるように前記モータドライバー回路を制御するプロセッサとを含む。

Description

以下の実施形態は、ユーザの身体に着用され、ユーザにトルクを出力するウェアラブル装置に関する。

一般に、歩行補助装置（ｗａｌｋｉｎｇ ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ ｄｅｖｉｃｅ）は、各種の疾患や事故などによって自ら歩くことのできない患者がリハビリ治療のための歩行運動可能に補助する機構又は装置のことを指す。最近、高齢化社会が深刻化されることにより足関節の問題で正常な歩行が困難であるか、歩行に対して不便を訴える人々が増加しており、歩行補助装置に対する関心が高まっている。歩行補助装置はユーザの身体に装着され、ユーザが歩行するために必要な筋力を補助（ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）し、ユーザが正常な歩行パターンで歩行できるようにユーザの歩行を誘導する。

一側面に係るトルクを出力するウェアラブル装置は、モータと、モータドライバー回路と、サーバ又は電子装置から第１ユーザの動き情報を受信する通信回路と、前記モータに接続され、第２ユーザの下半身に着用されて前記下半身を支持するフレームと、センサと、前記センサを用いて前記第２ユーザの動き情報を取得し、前記取得された動き情報と前記受信された動き情報との差を算出し、前記算出された差に基づいてトルクの強度を決定し、前記決定されたトルクの強度だけのトルクが前記モータから出力されるように前記モータドライバー回路を制御するプロセッサとを含む。

前記プロセッサは、前記算出された差が予め決定された値よりも大きい場合、トルクの強度増加のためのゲインを確認し、前記確認されたゲインと前記算出された差を用いて前記トルクの強度を決定し、前記第２ユーザの動き方向の反対方向にトルク方向を決定し、コンバータが前記決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリから引出（ｄｒａｗ）するように前記コンバータを制御し、前記決定されたトルク方向により前記モータが回転して前記第２ユーザの動きに抵抗を与えるトルクを出力するよう前記モータドライバー回路の一部のスイッチをターンオンし、残りのスイッチをターンオフすることができる。

前記プロセッサは、前記算出された差が予め決定された値よりも小さい場合、トルクの強度増加のためのゲインを確認し、前記確認されたゲインと前記算出された差を用いて前記トルクの強度を決定し、前記第２ユーザの動き方向と同じ方向にトルク方向を決定し、コンバータが前記決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリから引出するように前記コンバータを制御し、前記決定されたトルク方向により前記モータが回転して前記第２ユーザの動きを補助するトルクを出力するよう前記モータドライバー回路の一部のスイッチをターンオンし、残りのスイッチをターンオフすることができる。

前記受信された動き情報は前記第１ユーザの関節角度を含み、前記取得された動き情報は前記第２ユーザの関節角度を含み、前記第１ユーザの動き情報は、遠隔に位置する前記第１ユーザのウェアラブル装置が前記第１ユーザの動きを検出して生成されることができる。

前記電子装置は、前記サーバからコンテンツがストリーミングされ（前記コンテンツは、前記第１ユーザの動きを予め撮影して生成された映像データ、音声データ、及び前記第１ユーザのウェアラブル装置が前記第１ユーザの動きを検出して生成された動き情報を含む）、前記コンテンツで前記第１ユーザの動き情報を抽出し、前記通信回路は、前記電子装置から前記抽出された動き情報を受信することができる。

前記通信回路は、前記第２ユーザの動き情報を前記電子装置に送信することができる。

前記第２ユーザの加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報を取得するＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）センサをさらに含み、前記通信回路は、前記取得された加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報を前記電子装置に送信することができる。

一実施形態に係る遠隔トレーニングシステムは、サーバと、第１ユーザに着用される第１ウェアラブル装置と、第２ユーザに着用される第２ウェアラブル装置とを含み、前記第１ウェアラブル装置は、前記第１ユーザの動き情報を取得し、前記第１ユーザの動き情報を前記サーバを介して前記第２ウェアラブル装置に送信されるように動作し、前記第２ウェアラブル装置は、前記サーバを介して前記第１ユーザの動き情報を受信し、前記第２ユーザの動き情報を取得し、前記第２ユーザの動き情報と前記第１ユーザの動き情報との間の差を算出し、前記算出された差に基づいてトルクの強度を決定し、前記決定されたトルクの強度だけのトルクを前記第２ユーザに出力する。

前記第２ウェアラブル装置は、前記算出された差が予め決定された値よりも大きい場合、トルクの強度増加のためのゲインを確認し、前記確認されたゲインと前記算出された差を用いて前記トルクの強度を決定し、前記第２ユーザの動き方向の反対方向にトルク方向を決定し、コンバータが前記決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリから引出するように前記コンバータを制御し、前記決定されたトルク方向によりモータが回転して前記第２ユーザの動きに抵抗を与えるトルクを出力するようにモータドライバー回路の一部のスイッチをオンし、残りのスイッチをターンオフすることができる。

前記第２ウェアラブル装置は、前記算出された差が予め決定された値よりも小さい場合、トルクの強度増加のためのゲインを確認し、前記確認されたゲインと前記算出された差を用いて前記トルクの強度を決定し、前記第２ユーザの動き方向と同じ方向にトルク方向を決定し、コンバータが前記決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリから引出するように前記コンバータを制御し、前記決定されたトルク方向によりモータが回転して前記第２ユーザの動きを補助するトルクを出力するようにモータドライバー回路の一部のスイッチをターンオンし、残りのスイッチをターンオフすることができる。

前記第１ユーザの動き情報は前記第１ユーザの関節角度を含み、前記第２ユーザの動き情報は前記第２ユーザの関節角度を含み、前記第１ウェアラブル装置は、前記第２ユーザの動き情報が前記サーバを介して前記第２ウェアラブル装置に送信されるようにすることができる。

前記第２ウェアラブル装置は、前記第１ユーザの電子装置に接続され、前記第１ユーザの電子装置に前記第１ユーザの動き情報を送信し、前記第２ユーザウェアラブル装置は、前記第２ユーザの電子装置に接続され、前記第１ユーザの電子装置は、前記第１ユーザの動きを撮影して生成された映像データ及び音声データを前記サーバに送信し、前記第１ユーザの動き情報を前記サーバに送信し、前記サーバは、前記第１ユーザの電子装置から受信された映像データ、音声データ、及び前記第１ユーザの動き情報を時間同期化し、前記時間同期化された映像データ、音声データ、及び前記第１ユーザの動き情報を前記第２ユーザの電子装置に送信し、前記第２ユーザの電子装置は、前記サーバから受信された映像データと音声データを出力し、前記第１ユーザの動き情報を前記第１ウェアラブル装置に送信することができる。

一実施形態に係るストリーミング基盤トレーニングシステムは、運動に関する映像データ、音声データ、及び第１ユーザの動き情報を含むコンテンツを第２ユーザの電子装置にストリーミングするサーバと、前記電子装置に接続されるウェアラブル装置とを含む。

前記ウェアラブル装置は、前記電子装置から前記第１ユーザの動き情報を受信し、前記第２ユーザの動き情報を取得し、前記取得された動きと前記受信された動き情報の間の差を算出し、前記算出された差に基づいてトルクの強度を決定し、前記決定されたトルクの強度だけのトルクを前記第２ユーザに出力することができる。

一実施形態に係るトルクを出力するウェアラブル装置の動作方法は、サーバ又は電子装置から第１ユーザの動き情報を受信するステップと、前記第２ユーザの動き情報を取得するステップと、前記取得された動き情報と前記受信された動き情報との間の差を算出するステップと、前記算出された差に基づいてトルクの強度を決定するステップと、前記決定されたトルクの強度だけのトルクが前記モータから出力されるように前記モータドライバー回路を制御するステップとを含む。

実施形態に係るウェアラブル装置を説明するための図である。 実施形態に係るウェアラブル装置を説明するための図である。 実施形態に係るウェアラブル装置を説明するための図である。 実施形態に係るウェアラブル装置を説明するための図である。 実施形態に係るウェアラブル装置を説明するための図である。 実施形態に係るウェアラブル装置を説明するための図である。 実施形態に係るウェアラブル装置を説明するための図である。 実施形態に係るウェアラブル装置のトルクを説明するための図である。 実施形態に係るウェアラブル装置のトルクを説明するための図である。 実施形態に係るウェアラブル装置のトルクを説明するための図である。 実施形態に係るウェアラブル装置のトルクを説明するための図である。 実施形態に係るトレーニーウェアラブル装置とトレーナーウェアラブル装置を説明するための図である。 実施形態に係るトレーニーウェアラブル装置とトレーナーウェアラブル装置を説明するための図である。 実施形態に係るトレーニーウェアラブル装置とトレーナーウェアラブル装置を説明するための図である。 実施形態に係る遠隔トレーニングシステムの一例を説明するための図である。 実施形態に係るトレーニー電子装置の画面を説明するための図である。 実施形態に係るトレーニー電子装置の画面を説明するための図である。 実施形態に係るトレーニー電子装置の画面を説明するための図である。 実施形態に係るトレーニー電子装置の画面を説明するための図である。 実施形態に係るトレーニー電子装置の画面を説明するための図である。 実施形態に係るトレーニー電子装置の画面を説明するための図である。 実施形態に係る遠隔トレーニングシステムの他の一例を説明するための図である。 実施形態に係る遠隔トレーニングシステムの更なる一例を説明するための図である。 実施形態に係る遠隔トレーニングシステムの更なる一例を説明するための図である。 実施形態に係るストリーミング基盤トレーニングシステムを説明するための図である。 実施形態に係るストリーミング基盤トレーニングシステムを説明するための図である。 実施形態に係るストリーミング基盤トレーニングシステムを説明するための図である。 実施形態に係る運動分析及び評価を説明するための図である。 実施形態に係るトレーニーウェアラブル装置の動作方法を説明するためのフローチャートである。

実施形態に対する特定な構造的又は機能的な説明は単なる例示のための目的として開示されたものであって、様々な形態に変更されることができる。したがって、実施形態は特定な開示形態に限定されるものではなく、本明細書の範囲は技術的な思想に含まれる変更、均等物ないし代替物を含む。

第１又は第２などの用語を様々な構成要素を説明するために用いることがあるが、このような用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ解釈されなければならない。例えば、第１構成要素は第２構成要素と命名することができ、同様に、第２構成要素は第１構成要素にも命名することができる。

いずれかの構成要素が他の構成要素に「連結」されていると言及されたときには、その他の構成要素に直接的に連結されているか又は接続されているが、中間に他の構成要素が存在し得るものと理解されなければならない。

単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は、明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれを組み合わせたものが存在することを示すものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。

異なるように定義さがれない限り、技術的又は科学的な用語を含んで、ここで用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈されなければならず、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。

以下、添付する図面を参照しながら実施形態を詳細に説明する。添付図面を参照して説明することにおいて、図面符号に関わらず同じ構成要素は同じ参照符号を付与し、これに対する重複する説明は省略する。

図１Ａ～図２Ｂは、実施形態に係るウェアラブル装置を説明するための図である。

図１Ａを参照すると、ウェアラブル装置１００は、プロセッサ１１０、第１センサ１２０、第１モータドライバー回路１３０、第１モータ１４０、ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）センサ１５０、メモリ１６０、及び通信回路１７０を含む。図１Ａには１つの第１センサ１２０、１つの第１モータドライバー回路１３０、及び１つの第１モータ１４０が図示されているが、これは例示的な事項に過ぎず、図１Ｂに例示したようにウェアラブル装置１００は、第１及び第２センサ１２０及び１２１、複数のモータドライバー回路１３０及び１３１、及び複数のモータ１４０及び１４１を含んでもよい。また、実現に応じてウェアラブル装置１００は複数のプロセッサを含んでもよい。モータドライバー回路個数、モータ個数、又は、プロセッサの個数は、ウェアラブル装置１００が着用される身体部位により変わり得る。

図１Ｃ及び図１Ｄにウェアラブル装置１００がヒップに着用された一例が示されている。図１Ｃにはモータ１４０及び１４１のそれぞれがユーザの右側股関節と左側股関節それぞれの付近に配置されてもよい。これは、ユーザの歩行時にウェアラブル装置１００が各股関節の屈曲（ｆｌｅｘｉｏｎ）と伸展（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）にトルク（又は、力）を与えるためである。ここで、屈曲は股関節の前方回転を示し、伸展は股関節の後方回転を示す。図１Ｃに示されている例に制限されず、モータ１４０及び１４１のそれぞれは、各股関節の内転（ａｄｄｕｃｔｉｏｎ）と外転（ａｂｄｕｃｔｉｏｎ）にトルク（又は、力）を与えるように配置されてもよい。ここで、外転はユーザが側面で運動するとき身体で遠くなる動きを示し、内転は身体に近づく動きを示す。

図１Ｄを参照すると、ウェアラブル装置１００は、ウェアラブル装置１００がユーザの身体に着用されているとき、ウェアラブル装置１００をユーザの身体に固定させて身体を支持するためのフレームを含む。このようなフレームは、例えば、ウェアラブル装置１００をユーザの腰に固定させるための腰着用フレームと、ユーザの足に着用されてウェアラブル装置１００の一部をユーザの足に固定させるための足着用フレームを含んでもよい。ウェアラブル装置１００の実現形態に応じて、フレームの形態や構成はその実現形態に適するように変形され得る。

一実施形態において、ウェアラブル装置１００の動作を制御するためのプロセッサ１１０、メモリ１６０、通信回路１７０などはユーザの腰後方１０１に配置する。ユーザの右側股関節２０Ｒの付近には第１モータ１４０及び第１センサ１２０が位置し、ユーザの左側股関節２０Ｌの付近には第２モータ１４１と第２センサ１２１が配置している。

右側股関節２０Ｒの付近に位置している第１モータ１４０及び左側股関節２０Ｌの付近に位置している第２モータ１４１に電力が供給されて第１モータ１４０及び第２モータ１４１が動作する場合、第１モータ１４０と第２モータ１４１のそれぞれから出力される力は、右側／左側伝達部４０Ｒ，４０Ｌを介してそれぞれの足着用フレームに伝えられ、足着用フレームに伝達された力はユーザの足に加えられる。

図１Ｅには、ウェアラブル装置１００が上半身に着用された一例を示している。モータ１４０及び１４１のそれぞれは、右側の肩関節と左側の肩関節それぞれの付近に配置されてもよい。これは、ウェアラブル装置１００が各肩関節の屈曲及び伸展にトルクを与えるためのものである。図１Ｅに示された例に制限されず、モータ１４０及び１４１それぞれは、各肩関節の内転及び転にトルクを与えるように配置されてもよい。

以下では、ウェアラブル装置１００の構成に基づいてウェアラブル装置１００の動作をより詳しく説明する。

プロセッサ１１０は、ウェアラブル装置１００の全体的な動作を制御する。

プロセッサ１１０は、第１センサ１２０を用いてユーザの動き情報（例えば、関節角度）を取得することができる。より具体的に、第１センサ１２０はエンコーダを含んでもよい。第１モータ１４０及び第１センサ１２０は互いに接続されているため、第１モータ１４０が回転しただけの第１センサ１２０のシャフト（ｓｈａｆｔ）は回転することができる。第１センサ１２０は、シャフトの各回転位置に該当するビット値をプロセッサ１１０に伝達し、プロセッサ１１０は、伝達されたビット値に基づいてシャフトの回転角度を算出することができる。一例として、第１センサ１２０は、シャフトが第１回転位置にあれば、第１回転位置に該当する第１ビット値をプロセッサ１１０に伝達し、シャフトが回転して第２回転位置にあれば、第２回転位置に該当する第２ビット値をプロセッサ１１０に伝達する。プロセッサ１１０は、第２ビット値に該当する角度から第１ビット値に該当する角度を差し引いてシャフトの回転角度を算出することができる。実現に応じて、第１センサ１２０は、シャフトの第１回転位置で第２回転位置を差し引いてシャフトの回転角度を算出し、算出された回転角度をプロセッサ１１０に伝達することができる。

第１センサ１２０は上述したエンコーダに制限されず、レゾルバ（ｒｅｓｏｌｖｅｒ）、加速度センサ、ジャイロセンサなどを含んでもよい。

第２センサ１２１に対する説明には第１センサ１２０に対する説明が適用され得るため、第２センサ１２１に対する詳細な説明は省略する。

ユーザの関節は、第１モータ１４０のトルクによって回転することができるため、ユーザの関節角度は、第１センサ１２０のシャフトの回転角度に該当する。ウェアラブル装置１００で第１センサ１２０のシャフトの回転角度は、ユーザの関節角度として活用されてもよい。以下、説明の便宜上、第１センサ１２０のシャフトの回転角度をユーザの関節角度に表現する。

プロセッサ１１０は、ユーザの関節角度を用いて関節の角速度を算出することができる。一例として、プロセッサ１１０は、Ｔ時間の間に取得した関節角度がＸであれば、Ｘ／Ｔを関節の角速度で算出することができる。実現に応じて、第１センサ１２０は、ユーザの関節角度を用いて関節の角速度を算出し、算出された角速度をプロセッサ１１０に伝達することができる。

第１モータドライバー回路１３０は、プロセッサ１１０の制御下で第１モータ１４０の動作を制御する。一例として、第１モータドライバー回路１３０は、プロセッサ１１０の制御下でバッテリで第１モータ１４０に電力が供給されるよう電気的経路を形成することができる。図２Ａには、第１モータドライバー回路１３０の一例が示されている。

図２Ａに示された第１モータドライバー回路１３０はＨブリッジ回路であって、複数のスイッチ２１０～２４０を含む。プロセッサ１１０の制御下で第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０がターンオンされ、第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０がターンオフされる。プロセッサ１１０の制御下でコンバータ２０２は、バッテリ２００で電力を引出することができ、引出された電力を第１モータ１４０に供給することができる。

第１モータ１４０は、第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０がターンオンされ、第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０がターンオフされたとき電力が供給されれば、正方向に回転する。ここで、正方向回転は、第１モータ１４０が時計回りに回転することを示す。これとは異なり、第１モータ１４０は逆方向に回転する。ここで、逆方向回転は、第１モータ１４０が反時計回りに回転することを示す。より具体的に、プロセッサ１１０の制御下で第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０がターンオンされ、第１スイッチ２２０と第４スイッチ２４０がターンオフされ、コンバータ２０２を介してバッテリ２００から第１モータ１４０に電力が供給され、第１モータ１４０は逆方向に回転することができる。

図２Ｂには、第２モータドライバー回路１３１の一例が示されている。第２モータドライバー回路１３１の構造は、第１モータドライバー回路１３０の構造と同一である。図２Ｂに示された第２モータドライバー回路１３１はＨブリッジ回路であり、複数のスイッチ２５０～２８０を含む。プロセッサ１１０の制御下で第５スイッチ２５０と第８スイッチ２８０がターンオンされ、第６スイッチ２６０と第７スイッチ２７０がターンオフされてもよい。プロセッサ１１０の制御下で、コンバータ２０２は、バッテリ２００で電力を引出し第２モータ１４１に供給することができる。

第２モータ１４１は、第５スイッチ２５０と第８スイッチ２８０がターンオンされ、第６スイッチ２６０と第７スイッチ２７０がターンオフされたときに電力が供給されれば、正方向に回転する。プロセッサ１１０の制御下で、第６スイッチ２６０と第７スイッチ２７０がターンオンされ、第５スイッチ２５０と第８スイッチ２８０がターンオフされ、コンバータ２０２を介してバッテリ２００から第２モータ１４１に電力が供給されることができる。ここで、第２モータ１４１は、逆方向に回転する。

図１Ａに戻って、ＩＭＵセンサ１５０は、ユーザの動きに対する加速度及び／又は角速度を測定する。ユーザの動きはｘ軸方向への動き、ｙ軸方向への動き、及びｚ軸方向への動きを含んでもよく、ＩＭＵセンサ１５０は、ｘ軸方向への動きに対する加速度及び／又は角速度、ｙ軸方向への動きに対する加速度及び／又は角速度、及びｚ軸方向への動きに対する加速度及び／又は角速度を測定する。ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸それぞれの方向への動きに対する加速度は、ユーザの動きに対する加速度情報に称される。ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸それぞれの方向への動きに対する角速度は、ユーザの動きに対する角速度情報に称される。

ユーザが動いているとき、ユーザは、縦軸（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ａｘｉｓ）、横軸（ｌａｔｅｒａｌ ａｘｉｓ）、及び垂直軸（ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｘｉｓ）のそれぞれを中心に回転することができる。ユーザが縦軸、横軸、及び垂直軸のそれぞれを中心に回転した角度は、ロール（ｒｏｌｌ）角度、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）角度、及びヨー（ｙａｗ）角度を示し、ＩＭＵセンサ１５０は、ロール角度、ピッチ角度、及びヨー角度を測定することができる。ユーザのロール角度、ピッチ角度、及びヨー角度は、ユーザの姿勢（ｐｏｓｔｕｒｅ）情報に称されてもよい。

メモリ１６０は、ウェアラブル装置１００の動作に必要なソフトウェアを格納する。また、メモリ１６０は、ユーザの関節角度、関節の角速度を格納する。また、メモリ１６０は、ユーザの動きに対する加速度情報、角速度情報、及びユーザの姿勢情報を格納する。

メモリ１６０は、不揮発性メモリ、揮発性メモリなどを含むが、これに制限されることはない。

通信回路１７０は、ウェアラブル装置１００が外部と通信できるようにする。

通信回路１７０は、近距離無線通信回路、ワイファイ通信回路、及び移動通信回路のうちの１つ以上を含んでもよい。近距離無線通信回路は、近距離無線通信方式（例えば、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ブルートゥース（登録商標）、ジグビーなど）により近距離に位置している電子装置と通信を行うことができる。電子装置は、モバイル装置（例えば、スマートフォン又はタブレットＰＣなど）及びディスプレイ装置（例えば、スマートＴＶ）を含んでもよい。ワイファイ通信回路は、ワイファイ通信方式によりネットワークに接続してサーバと通信を行ってもよい。移動通信回路は、移動通信方式（例えば、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇなど）により移動通信網に接続してサーバと通信を行うことができる。

図３Ａ～図３Ｄは、実施形態に係るウェアラブル装置のトルクを説明するための図である。

図３Ａ～図３Ｄを参照してＨＩＰに着用されるウェアラブル装置１００について例を挙げて説明する。

図３Ａ、図１Ａ及び１Ｂを参照すると、ウェアラブル装置１００は、ユーザの動きの進行方向と同じ方向のトルクを生成することができる。ユーザの動きの進行方向と同じ方向のトルクは「補助トルク」に称される。

図３Ａにおいて、プロセッサ１１０は、第１センサ１２０を用いてユーザの右側股関節の角速度を算出又は取得する。

プロセッサ１１０は、補助トルクがユーザに提供されるように下記の数式（１）を介してトルク出力のための制御情報を決定することができる。

トルク出力のための制御情報は、トルクの強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）とトルク方向を含んでもよく、プロセッサ１１０は上記の数式（１）を介してトルクの強度とトルク方向を決定することができる。

第１ゲインと角速度の大きさは、トルクの強度を決定する要素である。角速度の大きさだけで決定されたトルクの強度は、ユーザの動きを補助するほどの強度でなくてもよい。そのため、プロセッサ１１０は、トルクの強度を増加させるための第１ゲインを上記の数式（１）のように角速度に乗算して角速度の大きさだけで決定されたトルクの強度よりも大きいトルクの強度を決定することができる。別に表現すると、プロセッサ１１０は、角速度の大きさよりも大きい大きさに該当するトルクの強度を決定するよう、第１ゲインと角速度を乗算することができる。

第１ゲインと角速度の大きさが大きいほどトルクの強度は増加する。第１ゲインは、ユーザ調整要求などがあるとき、プロセッサ１１０によって調整されてもよい。実施形態に応じて、第１ゲインは固定値であってもよい。

第１ゲインは、例えば、０～２の範囲内の任意の値であってもよい。先に説明した０～２の範囲は例示的な事項に過ぎず、第１ゲインが属する範囲は前述した例に制限されない。

角速度の方向はトルク方向を決定する要素として、プロセッサ１１０は、角速度の方向をトルク方向に決定することができる。図３Ａにおいて、右側股関節は反時計回りに回転しているため、角速度の方向は反時計回りである。プロセッサ１１０はトルク方向を反時計回りに決定する。

実現に応じて、プロセッサ１１０は、角速度をトルク出力のための制御情報に決定することができる。この場合、プロセッサ１１０は、角速度の大きさをトルクの強度に決定し、角速度の方向をトルク方向に決定する。

プロセッサ１１０は、コンバータ２０２が第１ゲインと角速度の大きさの積（又は、角速度の大きさ）に決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御することができる。また、プロセッサ１１０は、角速度の方向と同じ方向に第１モータ１４０が回転するよう、第１モータドライバー回路１３０の第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０をターンオンし、第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０をターンオフする。コンバータ２０２によって引出された電力は、第１モータ１４０に供給されることで、第１モータ１４０は右側の足に補助トルクを出力することができる。同様に、第２モータ１４１は、左側の足に補助トルクを出力することができる。

図３Ｂを参照すると、ウェアラブル装置１００は、ユーザの動きの進行方向と反対方向のトルクを生成する。ユーザの動きの進行方向と反対方向のトルクは、「抵抗トルク」に称される。

図３Ｂにおいて、プロセッサ１１０は、第１センサ１２０を用いてユーザの右側股関節の角速度を算出又は取得する。

プロセッサ１１０は、抵抗トルクがユーザに提供されるよう、下記の数式（２）を介してトルク出力のための制御情報を決定する。

トルク出力のための制御情報は、トルクの強度とトルク方向を含んでいるため、プロセッサ１１０は上記の数式（２）を介してトルクの強度とトルク方向を決定することができる。

第２ゲインと角速度の大きさは、トルクの強度を決定する要素である。角速度の大きさだけで決定されたトルクの強度は、ユーザの動きに抵抗を与えるほどの強度でなくてもよい。これにより、プロセッサ１１０は、トルクの強度を増加させるための第２ゲインを前記の数式（２）のように角速度に乗算して角速度の大きさだけで決定されたトルクの強度よりも大きなトルクの強度を決定することができる。別に表現すると、プロセッサ１１０は、角速度の大きさよりも大きい大きさに該当するトルクの強度を決定するよう、第２ゲインと角速度を乗算することができる。

第２ゲインと角速度の大きさが大きいほど、トルクの強度は増加する。第２ゲインは、ユーザ調整要求などがあるとき、プロセッサ１１０によって調整されてもよい。実施形態に応じて、第２ゲインは固定値であってもよい。

第２ゲインは、例えば、０～２の範囲内の任意の値であってもよい。先に説明した０～２の範囲は、例示的な事項に過ぎず、第２ゲインが属する範囲は前述した例に制限されない。

数式（２）において、「－１」はトルク方向を決定する要素である。プロセッサ１１０は、角速度の反対方向をトルク方向に決定する。図３Ｂにおいて、右側股関節は反時計回りに回転しているため、角速度の方向は反時計回りである。「－１」によってプロセッサ１１０は、トルク方向を角速度の反対方向にある時計回りに決定することができる。

実現に応じて、プロセッサ１１０は、「－１×角速度」をトルク出力のための制御情報に決定してもよい。この場合、プロセッサ１１０は、角速度の大きさをトルクの強度に決定し、角速度の反対方向をトルク方向に決定する。

プロセッサ１１０は、コンバータ２０２が第２ゲインと角速度の大きさの積（又は、角速度の大きさ）に決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御することができる。また、プロセッサ１１０は、角速度の方向と反対方向に第１モータ１４０が回転するように第１モータドライバー回路１３０の第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０をターンオンし、第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０をターンオフしてもよい。コンバータ２０２によって引出された電力は第１モータ１４０に供給されることで、第１モータ１４０は右側の足に抵抗トルクを出力することができる。同様に、第２モータ１４１は左側の足に抵抗トルクを出力することができる。

ある物体が流体で動いている場合、該当物体の動きに抵抗する力が発生する。ここで、力は、物体速度の二乗に比例する。図３Ｂにおいて、プロセッサ１１０は、ユーザが水の中などの流体で歩くような抵抗感を感じることができるように下記の数式（３）を介してトルク出力のための制御情報を決定することができる。

プロセッサ１１０は、上記の数式（３）を介して第２ゲインと角速度^２の大きさの積をトルクの強度に決定し、角速度の反対方向をトルク方向に決定することができる。

プロセッサ１１０は、コンバータ２０２が数式（３）を介して決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御することができる。また、プロセッサ１１０は、角速度の方向と反対方向に第１モータ１４０が回転するように第１モータドライバー回路１３０の第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０をターンオンし、第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０をターンオフする。コンバータ２０２によって引出された電力は、第１モータ１４０に供給されることで、第１モータ１４０は右側の足に抵抗トルクを出力することができる。同様に、第２モータ１４１は左側の足に抵抗トルクを出力することができる。

図３Ｃにおいて、ユーザの右側股関節が反時計回りに回転し、左側股関節が時計回りに回転することによりヒップ角度が増加すると仮定する。ここで、後述するが、ヒップ角度は、右側の股関節角度と左側の股関節角度の合計である。図３Ｃにおいて、ウェアラブル装置１００は、ヒップ角度が増加する動き方向と反対方向のトルクをユーザに提供することができる。以下、詳しく説明する。

プロセッサ１１０は、第１センサ１２０を用いてユーザの右側の股関節角度を取得し、第２センサ１２１を用いてユーザの左側の股関節角度を取得する。プロセッサ１１０は、右側の股関節角度と左側の股関節角度を加えてヒップ角度を算出することができる。

プロセッサ１１０は、ヒップ角度と基準角度との間の差を算出し、算出された差が０よりも大きい場合、ヒップ角度が増加する動き方向と反対方向のトルクがユーザに提供されるように下記の数式（４）によりトルク出力のための制御情報を決定することができる。言い換えれば、プロセッサ１１０は、ヒップ角度が基準角度よりも大きいとき、下記の数式（４）を介してトルク出力のための制御情報を決定することができる。

上記の数式（４）において、第３ゲインと「ヒップ角度‐基準角度」の大きさはトルクの強度を決定する要素である。「ヒップ角度‐基準角度」の大きさだけで決定されたトルクの強度は、ヒップ角度の増加方向の動きに抵抗を提供するほどの強度でなくてもよい。そのため、プロセッサ１１０は、トルクの強度を増加させるための第３ゲインを上記の数式（４）のようにヒップ角度‐基準角度」に乗算して「ヒップ角度‐基準角度」の大きさだけで決定されたトルクの強度よりも大きいトルクの強度を決定することができる。別に表現すると、プロセッサ１１０は、「ヒップ角度‐基準角度」の大きさよりも大きい大きさに該当するトルクの強度を決定するよう、第３ゲインと「ヒップ角度‐基準角度」を乗算することができる。

第３ゲインと「ヒップ角度‐基準角度」の大きさが大きいほど、トルクの強度は増加する。第３ゲインは、ユーザ調整要求などがあるときプロセッサ１１０によって調整され得る。実施形態に応じて、第３ゲインは固定値であってもよい。

第３ゲインは、例えば、０～６の範囲内の任意の値であってもよい。先に説明した０～６の範囲は、例示的な事項に過ぎず、第３ゲインが属する範囲は前述した例に制限されない。

上記の数式（４）において、「－１」は、トルク方向を決定する要素である。プロセッサ１１０は、ヒップ角度の増加方向の反対方向をトルク方向に決定する。図３Ｃにおいて、右側の股関節角度は反時計回りに回転し、左側の股関節角度は時計回りに回転し、プロセッサ１１０は、右側の足に出力されるトルクの方向を時計回りに決定し、左側の足に出力されるトルクの方向を反時計回りに決定することができる。

上記の数式（４）とは異なる例として、プロセッサ１１０は、「－１×（ヒップ角度‐基準角度）」をトルク出力のための制御情報に決定することができる。この場合、プロセッサ１１０は、「ヒップ角度‐基準角度」の大きさをトルクの強度に決定し、ヒップ角度の増加方向の反対方向をトルク方向に決定する。

上記の数式（４）とは更なる例として、プロセッサ１１０は、ヒップ角度が増加する動き方向と反対方向のトルクがユーザに提供されるように下記の数式（５）を介してトルク出力のための制御情報を決定することができる。

プロセッサ１１０は、上記の数式（５）を介してヒップ角度の大きさと第３ゲインの積をトルクの強度に決定し、ヒップ角度の増加方向の反対方向をトルク方向に決定することができる。

上記の数式（５）とは異なる例として、プロセッサ１１０は、「－１×ヒップ角度」をトルク出力のための制御情報に決定してもよい。この場合、プロセッサ１１０は、ヒップ角度の大きさをトルクの強度に決定し、ヒップ角度の増加方向の反対方向をトルク方向に決定する。

プロセッサ１１０は、コンバータ２０２が上記の数式（４）、上記の数式（４）の異なる例、上記の数式（５）、又は、数式（５）の異なる例を介して決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御することができる。また、プロセッサ１１０は、ヒップ角度の増加方向と反対に第１モータ１４０と第２モータ１４１が回転するよう、第１モータドライバー回路１３０及びモータドライバー回路１３１のそれぞれに制御信号を提供することができる。より具体的に、プロセッサ１１０は、第１モータ１４０が時計回りに回転するように第１モータドライバー回路１３０の第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０をターンオンし、第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０をターンオフする。プロセッサ１１０は、第２モータ１４１が反時計回りに回転するように第２モータドライバー回路１３１の第６スイッチ２６０と第７スイッチ２７０をターンオンし、第５スイッチ２５０と第８スイッチ２８０をターンオフする。コンバータ２０２によって引出された電力は第１モータ１４０と第２モータ１４１のそれぞれに供給されることで、第１モータ１４０と第２モータ１４１は、ヒップ角度が増加する動きに対する抵抗トルクをユーザに提供することができる。

実施形態において、ウェアラブル装置１００は、ユーザの一方の股関節角度が増加する動き方向と反対方向のトルクをユーザに提供することができる。図３Ｃにおいて、ユーザの第１股関節が反時計回りに回転し、第２股関節は回転しないと仮定する。

プロセッサ１１０は、第１センサ１２０を用いてユーザの第１股関節角度を取得する。

プロセッサ１１０は、第１股関節角度と基準角度との間の差を算出し、算出された差が０よりも大きい場合、股関節角度が増加する動き方向と反対方向のトルクがユーザに提供されるように下記の数式（６）を介してトルク出力のための制御情報を決定することができる。言い換えれば、プロセッサ１１０は、第１股関節角度が基準角度よりも大きいとき、下記の数式（６）を介してトルク出力のための制御情報を決定することができる。

プロセッサ１１０は、上記の数式（６）を介して「第１股関節角度‐基準角度」の大きさと第３ゲインの積をトルクの強度に決定し、第１股関節の回転方向の反対方向をトルク方向に決定することができる。

上記の数式（６）とは異なる例として、プロセッサ１１０は、「－１×（第１股関節角度‐基準角度）」をトルク出力のための制御情報に決定してもよい。この場合、プロセッサ１１０は、「第１股関節角度‐基準角度」の大きさをトルクの強度に決定し、第１股関節の回転方向の反対方向をトルク方向に決定する。

上記の数式（６）の更なる例として、プロセッサ１１０は、股関節角度が増加する動き方向と反対方向のトルクがユーザに提供されるように、下記の数式（７）を介してトルク出力のための制御情報を決定することができる。

プロセッサ１１０は、上記の数式（７）を介して第１股関節角度の大きさと第３ゲインの積をトルクの強度に決定し、第１股関節の回転方向の反対方向をトルク方向に決定することができる。

上記の数式（７）とは異なる例として、プロセッサ１１０は、「－１×第１股関節角度」をトルク出力のための制御情報に決定してもよい。この場合、プロセッサ１１０は、第１股関節角度の大きさをトルクの強度に決定し、第１股関節の回転方向の反対方向をトルク方向に決定する。

プロセッサ１１０は、コンバータ２０２が上記の数式（６）、上記の数式（６）の他の例、上記の数式（７）、又は上数式（７）の異なる例を介して決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御することができる。また、プロセッサ１１０は、第１股関節の回転方向と反対に第１モータ１４０が回転するように第１モータドライバー回路１３０の第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０をターンオンし、第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０をターンオフする。コンバータ２０２によって引出された電力は、第１モータ１４０に供給されることで、第１モータ１４０は第１股関節角度が増加する動きに対する抵抗トルクをユーザに提供することができる。

図３Ｄにおいて、ユーザの右側股関節が反時計回りに回転し、左側股関節が時計回りに回転することによりヒップ角度が増加すると仮定する。図３Ｄにおいて、ウェアラブル装置１００は、ユーザのヒップ角度が増加する動き方向と同じ方向のトルクをユーザに提供する。以下、詳しく説明する。

図３Ｄにおいて、プロセッサ１１０は、第１センサ１２０を用いてユーザの右側の股関節角度を取得し、第２センサ１２１を用いてユーザの左側の股関節角度を取得することができる。プロセッサ１１０は、右側の股関節角度と左側の股関節角度を合わせてヒップ角度を算出する。

プロセッサ１１０は、ヒップ角度と基準角度との間の差を算出し、算出された差が０よりも大きい場合、ヒップ角度が増加する動き方向と同じ方向のトルクがユーザに提供されるように下記の数式（８）を介してトルク出力のための制御情報を決定することができる。言い換えれば、プロセッサ１１０は、ヒップ角度が基準角度よりも大きいとき、下記の数式（８）を介してトルク出力のための制御情報を決定することができる。

上記の数式（８）において、第４ゲインと「ヒップ角度‐基準角度」の大きさはトルクの強度を決定する要素である。「ヒップ角度‐基準角度」の大きさだけで決定されたトルクの強度は、ヒップ角度の増加方向の動きを補助するほどの強度でなくてもよい。そのため、プロセッサ１１０は、トルクの強度を増加させるための第４ゲインを上記の数式（８）のように「ヒップ角度‐基準角度」に乗算して「ヒップ角度‐基準角度」の大きさだけで決定されたトルクの強度よりも大きいトルクの強度を決定することができる。別に表現すると、プロセッサ１１０は、「ヒップ角度‐基準角度」の大きさよりも大きい大きさに該当するトルクの強度を決定するよう、第４ゲインと「ヒップ角度‐基準角度」とを乗算することができる。

第４ゲインと「ヒップ角度‐基準角度」の大きさが大きいほどトルクの強度は増加する。第４ゲインは、ユーザ調整要求などがあるとき、プロセッサ１１０によって調整されてもよい。実施形態に応じて、第４ゲインは固定値であってもよい。

第４ゲインは、例えば、０～６の範囲内の任意の値であってもよい。先に説明した０～６の範囲は示的な事項に過ぎず、第４ゲインが属する範囲は前述した例に制限されない。

プロセッサ１１０は、ヒップ角度の増加方向をトルク方向に決定することができる。図３Ｄにおいて、右側の股関節角度は反時計回りに回転し、左側の股関節角度は時計回りに回転し、プロセッサ１１０は右側の足に出力されるトルクの方向を反時計回りに決定し、左側の足に出力されるトルクの方向を時計回りに決定することができる。

上記の数式（８）とは異なる例として、プロセッサ１１０は、「ヒップ角度‐基準角度」をトルク出力のための制御情報に決定してもよい。この場合、プロセッサ１１０は、「ヒップ角度‐基準角度」の大きさをトルクの強度に決定し、ヒップ角度の増加方向をトルク方向に決定することができる。

上記の数式（８）の更なる例として、プロセッサ１１０は、ヒップ角度が増加する動き方向と同じ方向のトルクがユーザに提供されるよう、下記の数式（９）を介してトルク出力のための制御情報を決定することができる。

プロセッサ１１０は、上記の数式（９）を介してヒップ角度の大きさと第４ゲインの積をトルクの強度に決定し、ヒップ角度の増加方向をトルク方向に決定することができる。

上記の数式（９）とは異なる例として、プロセッサ１１０は、ヒップ角度をトルク出力のための制御情報に決定してもよい。この場合、プロセッサ１１０は、ヒップ角度の大きさをトルクの強度に決定し、ヒップ角度の増加方向をトルク方向に決定する。

プロセッサ１１０は、コンバータ２０２が上記の数式（８）、上記の数式（８）とは異なる例、上記の数式（９）、又は数式（９）と異なる一例を通じて決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００から引出するようにコンバータ２０２を制御することができる。また、プロセッサ１１０は、ヒップ角度の増加方向に第１モータ１４０と第２モータ１４１が回転するように第１モータドライバー回路１３０及び第２モータドライバー回路１３１のそれぞれに制御信号を提供することができる。より具体的に、プロセッサ１１０は、第１モータ１４０が右股関節の回転方向（すなわち、反時計回り）と同じ方向に回転するように、第１モータドライバー回路１３０の第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０をターンオンし、第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０をターンオフする。プロセッサ１１０は、第２モータ１４１が左股関節の回転方向（すなわち、時計回り）と同じ方向に回転するように第２モータドライバー回路１３１の第５スイッチ２５０と第８スイッチ２８０をターンオンし、第６スイッチ２６０と第７スイッチ２７０をターンオフする。コンバータ２０２によって引出された電力は、第１モータ１４０及び第２モータ１４１に供給されることで、第１モータ１４０及び第２モータ１４１は、ヒップ角度が増加する動きに対する補助トルクをユーザに提供することができる。

実施形態において、ウェアラブル装置１００は、一方の股関節角度が増加する動きと同じ方向のトルクをユーザに提供することができる。図３Ｄにおいて、ユーザの第１股関節が反時計回りに回転し、第２股関節は回転しないと仮定する。

プロセッサ１１０は、第１センサ１２０を用いてユーザの第１股関節角度を取得する。プロセッサ１１０は、第１股関節角度と基準角度との間の差を算出し、算出された差が０よりも大きい場合、第１股関節角度が増加する動き方向と同じ方向のトルクがユーザに提供されるよう、下記の数式（１０）を介してトルク出力のための制御情報を決定することができる。言い換えれば、プロセッサ１１０は、第１股関節角度が基準角度よりも大きいとき、下記の数式（１０）を介してトルク出力のための制御情報を決定することができる。

プロセッサ１１０は、上記の数式（１０）を介して「第１股関節角度‐基準角度」の大きさと第４ゲインの積をトルクの強度に決定し、第１股関節の回転方向をトルク方向に決定する。

上記の数式（１０）とは異なる例として、プロセッサ１１０は、「第１股関節角度‐基準角度」をトルク出力のための制御情報に決定することができる。この場合、プロセッサ１１０は、「第１股関節角度‐基準角度」の大きさをトルクの強度に決定し、第１股関節の回転方向をトルク方向に決定することができる。

上記の数式（１０）の更なる例として、プロセッサ１１０は、第１股関節角度が増加する動き方向と同じ方向のトルクがユーザに提供されるよう、下記の数式（１１）を介してトルク出力のための制御情報を決定することができる。

プロセッサ１１０は、上記の数式（１１）を介して第１股関節角度の大きさと第４ゲインの積に該当するトルクの強度を決定し、第１股関節の回転方向をトルク方向に決定することができる。

上記の数式（１１）とは異なる例として、プロセッサ１１０は、第１股関節角度をトルク出力のための制御情報に決定してもよい。この場合、プロセッサ１１０は、第１股関節角度の大きさをトルクの強度に決定し、第１股関節の回転方向をトルク方向に決定することができる。

プロセッサ１１０は、コンバータ２０２が上記の数式（１０）、上記の数式（１０）の異なる例、上記の数式（１１）、又は上記の数式（１１）の異なる例によって決定された強度に相当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御することができる。また、プロセッサ１１０は、第１股関節の回転方向と同じ方向に第１モータ１４０が回転するように第１モータドライバー回路１３０の第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０をターンオンし、第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０をターンオフする。コンバータ２０２によって引出された電力は第１モータ１４０に供給されることで、第１モータ１４０は、第１股関節角度が増加する動きに対する補助トルクをユーザに提供することができる。

図４Ａ～図４Ｃは、実施形態に係るトレーニーウェアラブル装置とトレーナーウェアラブル装置を説明するための図である。

図４Ａを参照すると、トレーニー（ｔｒａｉｎｅｅ）ウェアラブル装置４１０と、トレーナー（ｔｒａｉｎｅｒ）ウェアラブル装置４２０が示されている。

トレーニーウェアラブル装置４１０はトレーニーが着用したウェアラブル装置を指し、トレーナーウェアラブル装置４２０はトレーナーが着用したウェアラブル装置を指す。トレーナーは第１ユーザのように表現してもよく、トレーナーは第２ユーザのように表現してもよい。トレーナーウェアラブル装置４２０は第１ウェアラブル装置のように表現してもよく、トレーニーウェアラブル装置４１０は第２ウェアラブル装置のように相違に表現してもよい。

トレーニーウェアラブル装置４１０は、プロセッサ４１０－１、第１センサ４１０－２、第１モータドライバー回路４１０－３、第１モータ４１０－４、ＩＭＵセンサ４１０－８、通信回路４１０－９、及びメモリ４１０－１０を含む。これに制限されず、トレーニーウェアラブル装置４１０には、図４Ｂに例示したように第１及び第２センサ４１０－２及び４１０－５、複数のモータドライバー回路４１０－３及び４１０－６、及び複数のモータ４１０－４及び４１０－７を含んでもよい。

トレーナーウェアラブル装置４２０は、プロセッサ４２０－１、第１センサ４２０－２、第１モータドライバー回路４２０－３、及び第１モータ４２０－４、ＩＭＵセンサ４２０－８、通信回路４２０－９、及びメモリ４２０－１０を含む。これに制限されず、トレーナーウェアラブル装置４２０は図４Ｂに例示したように、第１及び第２センサ４２０－２及び４２０－５、複数のモータドライバー回路４２０－３及び４２０－６、複数のモータ４２０－４及び４２０－７を含んでもよい。

トレーニーウェアラブル装置４１０内の構成要素の動作及びトレーナーウェアラブル装置４２０内の構成要素の動作は、図１Ａ～図３Ｄを参照して説明したウェアラブル装置１００内の構成要素の動作と同一である。

図４Ｃに例示したように、トレーナーウェアラブル装置４２０を着用したトレーナーとトレーニーウェアラブル装置４１０を着用したトレーニーが、第１足の膝を上方に上げたり下げたりする運動を行う。トレーナーとトレーニーは互いに異なる空間であっても、トレーニーは、トレーニーウェアラブル装置４１０を介して伝達されるトレーナーの動き（物理的な力）によりトレーナーの運動をトレーナーの意図の通りに正確に学習することができる。一例として、トレーニーがトレーナーの動きよりも速度が遅れたり姿勢が間違う場合、トレーナーの動き速度とトレーニーの動き速度との間の差（又は、トレーナーの姿勢とトレーニーの姿勢との間の差）に基づいた物理的な力がトレーニーウェアラブル装置４１０を介してトレーニーに伝達され、トレーニーは、トレーニーウェアラブル装置４１０を介して伝達された力によって姿勢及び動きを矯正することができる。トレーニーは、トレーナーの姿勢の通りに運動することでトレーナーが意図した運動の効果を取得することができ、トレーナーの動きをフィードバックするトレーニーウェアラブル装置４１０を介してトレーナーの動きを視覚的な情報のみを用いて真似するよりも運動効果を最大化することができる。以下で詳しく説明する。

図５は、実施形態に係る遠隔トレーニングシステムの一例を説明するための図である。

図５を参照すると、遠隔トレーニングシステムは、トレーニーウェアラブル装置４１０、トレーナーウェアラブル装置４２０、サーバ５３０、トレーニー電子装置５１０、及びトレーナー電子装置５２０を含む。

トレーニー電子装置５１０はトレーニーの電子装置を示す。トレーニー電子装置５１０は、トレーニーのモバイル装置（例えば、スマートフォン、タブレット端末など）及び／又はディスプレイ装置（例えば、スマートＴＶなど）を含む。

トレーナー電子装置５２０は、トレーナーの電子装置を示す。トレーナー電子装置５２０は、トレーナーのモバイル装置（例えば、スマートフォン、タブレット端末など）及び／又はディスプレイ装置（例えば、スマートＴＶなど）を含む。

トレーニーウェアラブル装置４１０の通信回路４１０－９は、トレーニー電子装置５１０の近距離無線通信回路及び近距離無線通信リンク（例えば、ブルートゥースなど）を介して接続されてもよい。同様に、トレーナーウェアラブル装置４２０の通信回路４２０－９は、トレーナー電子装置５２０の近距離無線通信回路及び近距離無線通信リンク（例えば、ブルートゥースなど）を介して接続されてもよい。

トレーニー電子装置５１０は、ワイファイ通信回路及び／又は移動通信回路を含んでもよく、ワイファイ通信回路又は移動通信回路を介してサーバ５３０と通信する。同様に、トレーナー電子装置５２０は、ワイファイ通信回路及び／又は移動通信回路を含んでもよく、ワイファイ通信回路又は移動通信回路を介してサーバ５３０と通信する。

トレーナーとトレーニーが図４Ｃを参照して説明した第１足の膝を上方に上げたり下げたりする運動を行うと仮定する。トレーナーとトレーニーが第１足の膝を上方に上げるとき、トレーナーとトレーニーそれぞれの第１足の股関節（即ち、第１股関節）は反時計回りに回転する。

トレーナー電子装置５２０は、トレーナーが運動することを撮影することによって、トレーナーの運動に対する音声データ及び映像データを生成する。

トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１は、第１センサ４２０－２を用いてトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１を取得し、通信回路４２０－９を用いてトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１をトレーナー電子装置５２０に送信する。

トレーナーウェアラブル装置４２０のＩＭＵセンサ４２０－８は、トレーナーの動きに対する加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報を測定する。上述したように、加速度情報は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸それぞれの方向へのトレーナーの動きに対する加速度を含み、角速度情報は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸それぞれの方向へのトレーナーの動きに対する角速度を含み、姿勢情報は、トレーナーのロール角、ピッチ角、及びヨー角を含む。トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１は、通信回路４２０－９を用いてトレーナーの動きに対する加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報をトレーナー電子装置５２０に送信することができる。

トレーナー電子装置５２０は、音声データ、映像データ、及びトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１をサーバ５３０に送信する。また、トレーナー電子装置５２０は、トレーナーの動きに対する加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報をサーバ５３０に送信する。

サーバ５３０は、トレーナー電子装置５２０とトレーナーウェアラブル装置４２０のデータサンプリングの時間差によって発生し得る音声／映像データと股関節角度データが一致しない問題を防止するために、音声データ、映像データ、及びトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１に時間同期化を行う。音声データ及び映像データはトレーナー電子装置５２０によって生成され、第１股関節角度Ｘ＿１はトレーナーウェアラブル装置４２０によって生成され、音声データ及び映像データの生成主体と第１股関節角度Ｘ＿１の生成主体とは異なる。そのため、サーバ５３０は、トレーナーの音声、映像中に見られるトレーナーの運動、及び第１股関節角度Ｘ＿１が時間的に同期化されるようにする。一例として、音声データ及び映像データに時間値（ｔａ、ｔｂ、ｔｃなど）がある。ここで、音声データ及び映像データの時間値（ｔａ、ｔｂ、ｔｃなど）のうち、ｔａが最も速くてもよい。また、第１股関節角度Ｘ＿１に時間値（ｔａ、ｔｂ、ｔｃなど）がある。サーバ５３０は、ｔａを基準として音声データ及び映像データと第１股関節角度Ｘ＿１を同期化することができる。

サーバ５３０は、時間同期化された音声データ、映像データ、及び第１股関節角度Ｘ＿１をトレーニー電子装置５１０に送信する。

トレーニー電子装置５１０は、サーバ５３０から受信された映像データをディスプレイに表示し、音声データをスピーカを介して出力することができる。そのため、トレーニーは、トレーニー電子装置５１０を介してトレーナーが運動することを視覚的に見ることができ、トレーナーの音声を聞くことができる。

また、トレーニー電子装置５１０は、サーバ５３０から受信したトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１をトレーニーウェアラブル装置４１０に送信する。言い換えれば、トレーニーウェアラブル装置４１０の通信回路４１０－９は、トレーニー電子装置５１０からトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１を受信することができる。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１を基準角度として設定する。別に表現すると、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１をトレーナーの運動姿勢として設定することができる。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、第１センサ４１０－２を用いてトレーニーの第１股関節角度Ｙ＿１を取得する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーニーの第１股関節角度Ｙ＿１と基準角度Ｘ＿１との間の差「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」を算出することができる。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１が算出した「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも大きいことは、基準角度に比べてトレーニーが第１足の膝を上方に上げた角度が大きいことを意味する。この場合、プロセッサ４１０－１は、抵抗トルクが第１足に提供されるように制御することで、トレーニーが第１足の膝を下げるようにガイドすることができる。より具体的に、トレーニーウェアラブル装置４１０の第１モータドライバー回路４１０－３は、図２Ａに示された第１モータドライバー回路１３０と同一に第１ないし第４スイッチ２１０～２４０を含む。プロセッサ４１０－１は、「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」の大きさとゲイン（例えば、図３Ｃを参照して説明した第３ゲイン）を乗算してトルクの強度を決定することができる。実現に応じて、プロセッサ４１０－１は、「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」の大きさ及びトルクの強度がマッピングされた表を用いてトルクの強度を決定する。以下の表１は「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」の大きさとトルクの強度がマッピングされた表の一例を示す。

プロセッサ４１０－１は、「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも大きくてトレーニーの第１足に抵抗トルクを提供しなければならないため、トレーニーの第１股関節の回転方向との反対方向をトルク方向として決定することができる。

プロセッサ４１０－１は、コンバータ２０２が決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御する。プロセッサ４１０－１は、トレーニーの第１股関節が反時計回りに回転するため、第１モータ４１０－４が時計回りに回転するように第１モータドライバー回路４１０－３の第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０をターンオンし、第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０をターンオフする。

コンバータ２０２によって引出された電力は、第１モータ４１０－４に供給されることで第１モータ４１０－４は第１足に抵抗トルクを提供し、トレーニーは、これ以上第１足の膝をさらに高く上げないように提供された抵抗トルクによって第１足の膝を下げることができる。そのため、プロセッサ４１０－１は、トレーニーの運動姿勢がトレーナーの運動姿勢に類似するようにガイドすることができる。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１が算出した「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも小さいことは、基準角度に比べてトレーニーが第１足の膝を上方に上げた角度が小さいことを意味する。この場合、トレーニーウェアラブル装置４１０は、トルクをユーザに提供しない。異なる例として、「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも小さい場合、プロセッサ４１０－１は、補助トルクが第１足に提供されるように制御することで、トレーニーが第１足の膝を上に更に上げるようにガイドすることができる。より具体的に、プロセッサ４１０－１は、「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」の大きさとゲインを乗算してトルクの強度を決定することができる。ここで、ゲインは、例えば、図３Ｃを参照して説明した第３ゲイン又は図４Ｃを参照して説明した第４ゲインであるが、これに制限されることはない。実現に応じて、プロセッサ４１０－１は、上記の表１を用いてトルクの強度を決定したり上記の表１とは異なる下記の表２を用いてトルクの強度を決定することができる。

プロセッサ４１０－１は、「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも小さくて補助トルクがトレーニーの第１足に提供されなければならないため、トレーニーの第１股関節の回転方向をトルク方向に決定することができる。

プロセッサ４１０－１は、コンバータ２０２が決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御する。また、プロセッサ４１０－１は、トレーニーの第１股関節が反時計回りに回転するため、第１モータ４１０－４が反時計回りに回転するように第１モータドライバー回路４１０－３の第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０をターンオンし、第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０をターンオフする。

コンバータ２０２によって引出された電力は、第１モータ４１０－４に供給されることで第１モータ４１０－４は第１足に補助トルクを提供し、トレーニーは、提供された補助トルクの補助を受けて第１足の膝をさらに上方に上げることができる。そのため、プロセッサ４１０－１は、トレーニーの運動姿勢がトレーナーの運動姿勢に類似するようにガイドすることができる。

トレーニーウェアラブル装置４１０のＩＭＵセンサ４１０－８は、トレーニーの動きに対する加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報を測定する。上述したように、加速度情報は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸それぞれの方向へのトレーニーの動きに対する加速度を含み、角速度情報は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸それぞれの方向へのトレーニーの動きに対する角速度を含み、姿勢情報は、トレーニーのロール角度、ピッチ角度、及びヨー角度を含む。

プロセッサ４１０－１は、通信回路４１０－９を用いてトレーニーの第１股関節角度Ｙ＿１、加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報をトレーニー電子装置５１０に送信する。

トレーニー電子装置５１０は、第１股関節角度Ｙ＿１、加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報をサーバ５３０に送信する。サーバ５３０は、トレーニーの第１股関節角度Ｙ＿１、トレーニーの加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報を格納する。

実施形態において、サーバ５３０は、トレーナーがトレーナーウェアラブル装置４２０を介してトレーニーの動きをフィードバックされるようにする。より具体的に、サーバ５３０は、トレーニーの第１股関節角度Ｙ＿１をトレーナー電子装置５２０に送信し、トレーナー電子装置５２０は、トレーニーの第１股関節角度Ｙ＿１をトレーナーウェアラブル装置４２０に送信する。

トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１は、トレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１とトレーニーの第１股関節角度Ｙ＿１との間の差「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」を算出する。

トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１によって算出された「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも大きいことは、トレーナーが第１足の膝を上方に上げた角度に比べてトレーニーが第１足の膝を上方に上げた角度が大きいことを意味する。言い換えれば、トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１によって算出された「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも大きいことは、トレーナーの動きよりもトレーニーの動きが大きいことを意味する。この場合、トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１は、トレーナーにトレーニーの動きが大きいことをフィードバックするために、トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１は、トレーナーウェアラブル装置４２０のモータドライバー回路４２０－３又は４２０－６を制御してトレーナーウェアラブル装置４２０のモータ４２０－４又は４２０－７を時計回りに回転させることで、トレーナーの第１足に抵抗トルクを出力するように制御することができる。

トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１によって算出された「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも小さいことは、トレーナーが第１足の膝を上方に上げた角度に比べてトレーニーが第１足の膝を上方に上げた角度が小さいことを意味する。言い換えれば、トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１によって算出された「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも小さいことは、トレーナーの動きよりもトレーニーの動きが小さいことを意味する。この場合、トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１は、トレーナーにトレーニーの動きが小さいことをフィードバックするために、トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１は、トレーナーウェアラブル装置４２０のモータドライバー回路４２０－３又は４２０－６を制御し、トレーナーウェアラブル装置４２０のモータ４２０－４又は４２０－７を反時計回りに回転させることで、トレーナーの第１足に補助トルクを出力するように制御することができる。

実施形態において、サーバ５３０は、トレーニーの動き情報をトレーナーの動き情報と比較してトレーニーの運動に対する評価スコアを算出することができる。別に表現すると、サーバ５３０は、トレーニーの動き情報をトレーナーの動き情報と比較してトレーニーがトレーナーの動きを真似するかを評価することができる。

＜セルフトレーニング＞
サーバ５３０は、トレーニーとトレーナーとの間の遠隔トレーニングが始まってから一定時間が経過した場合、遠隔トレーニングからセルフトレーニングに転換することができ、トレーニー電子装置５１０とトレーナー電子装置５２０に遠隔トレーニングからセルフトレーニングに転換されたことを通知する。トレーニー電子装置５１０とトレーナー電子装置５２０のそれぞれは、自身のディスプレイにおいて、遠隔トレーニングからセルフトレーニングに転換されたことを表示する。セルフトレーニングにおいて、トレーナーの動き情報は、トレーニーウェアラブル装置４１０に送信されなくてもよい。

セルフトレーニングにおいて、サーバ５３０は、トレーニーの評価スコアが一定の基準以上である場合、トレーニーにさらに大きい強度の抵抗トルクが出力されるようにすることで、トレーニーに対する運動強度を高めることができる。サーバ５３０は、トレーニー電子装置５１０に運動強度を高める制御命令を送信し、トレーニー電子装置５１０は、サーバ５３０の制御命令をトレーニーウェアラブル装置４１０に送信する。トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、サーバ５３０の制御命令をトレーニー電子装置５１０から受信する場合、トレーニーにさらに大きい強度の抵抗トルクが出力されるように制御することができる。

より具体的に、プロセッサ４１０－１は、第１センサ４１０－２を用いてトレーニーの第１股関節角度Ｙ＿１を取得することができる。プロセッサ４１０－１は、図３Ｃを参照して説明した数式（７）を介してＹ＿１の大きさと第３ゲインを乗算しトルクの強度を決定することができる。上記において、遠隔トレーニングでトルクの強度は、数式（６）を介して「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」の大きさと第３ゲインを乗算して決定し、セルフトレーニングでトルクの強度はＹ＿１の大きさと第３ゲインを乗算して決定する。そのため、セルフトレーニングでトルクの強度が増加する。プロセッサ４１０－１は、トレーニーの第１股関節の回転方向との反対方向をトルク方向として決定する。実現に応じて、プロセッサ４１０－１は、第１関節の角速度を取得し、数式（２）を介して角速度の大きさと第２ゲインを乗算してトルクの強度を決定する。プロセッサ４１０－１は、トレーニーの第１股関節の回転方向との反対方向をトルク方向として決定する。

プロセッサ４１０－１は、コンバータ２０２が決定されたトルクの強度に相当する電力をバッテリ２００から引出するようにコンバータ２０２を制御する。プロセッサ４１０－１は、トレーニーの第１股関節が反時計回りに回転すれば、第１モータ４１０－４が時計回りに回転するように第１モータドライバー回路４１０－３の第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０をターンオンし、第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０をターンオフする。コンバータ２０２により引出された電力は第１モータ４１０－４に供給されることで、第１モータ４１０－４は、第１足に抵抗トルクを提供することができる。これにより、遠隔トレーニングにおいてトレーナーの運動を円満にしたトレーニーは、セルフトレーニングにおいて更に強い強度のトルクが提供されて運動することができ、運動効果を高めることができる。

サーバ５３０は、ゲインを高く調整することでトレーニーの運動強度を高めることができる。より具体的に、サーバ５３０は、増加された第３ゲインをトレーニー電子装置５１０に送信してもよい。トレーニー電子装置５１０は、増加された第３ゲインをトレーニーウェアラブル装置４１０に送信する。プロセッサ４１０－１は、上記の数式（７）を介してＹ＿１の大きさと増加された第３ゲインとを乗算してトルクの強度を決定することで、さらに大きい強度の抵抗トルクがトレーニーに出力されるようにする。そのため、トレーニーウェアラブル装置４１０は、トレーニーがさらに高い運動強度で運動可能にする。

セルフトレーニングにおいて、サーバ５３０は、トレーニーの評価スコアが一定の基準未満である場合、第３ゲインを低く調整してトレーニーに対する運動強度を低くしてもよい。サーバ５３０は、トレーニー電子装置５１０に第３ゲインを低く調整する制御命令を送信し、トレーニー電子装置５１０は、サーバ５３０の制御命令をトレーニーウェアラブル装置４１０に送信することができる。

プロセッサ４１０－１は、サーバ５３０の制御命令をトレーニー電子装置５１０から受信する場合、第３ゲインを低く調整することができる。プロセッサ４１０－１は、第１センサ４１０－２を用いてトレーニーの第１股関節角度Ｙ＿１を取得する。プロセッサ４１０－１は、図３Ｃを参照して説明した数式（７）を介してＹ＿１の大きさと低く調整した第３ゲインとを乗算してトルクの強度を決定することができる。トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーニーの第１股関節の回転方向との反対方向をトルク方向として決定することができる。実現に応じて、サーバ５３０は第２ゲインを低く調整する制御命令をトレーニー電子装置５１０に送信し、トレーニー電子装置５１０は、サーバ５３０の制御命令をトレーニーウェアラブル装置４１０に送信する。プロセッサ４１０－１は、第２ゲインを低く調整することができる。プロセッサ４１０は第１関節の角速度を取得し、数式（２）を介して角速度の大きさと低く調整された第２ゲインを乗算してトルクの強度を決定することができる。プロセッサ４１０－１は、トレーニーの第１股関節の回転方向との反対方向をトルク方向として決定する。

プロセッサ４１０－１は、コンバータ２０２が決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御する。プロセッサ４１０－１は、トレーニーの第１股関節が反時計回りに回転すれば、第１モータ４１０－４が時計回りに回転するように第１モータドライバー回路４１０－３の第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０をターンオンし、第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０をターンオフする。コンバータ２０２によって引出された電力は第１モータ４１０－４に供給されることで、第１モータ４１０－４は、第１足に弱い強度の抵抗トルクを提供することができる。そのため、遠隔トレーニングでトレーナーの運動を円満にできなかったトレーニーは、セルフトレーニングで弱い強度の抵抗トルクが提供されることで運動を行い、トレーニーの身体状態に最適化した運動を行うことができる。

図６Ａ～図７Ｄは、実施形態に係るトレーニー電子装置の画面を説明するための図である。

トレーニー電子装置５１０は、モバイル装置６１０とディスプレイ装置７１０を含む。モバイル装置６１０は、例えば、スマートフォン、タブレット端末などを含んでもよく、ディスプレイ装置７１０はスマートＴＶなどを含んでもよい。

図６Ａ及び図６Ｂには、トレーニー電子装置５１０がモバイル装置６１０であるとき、モバイル装置６１０の画面が示され、図７Ａ及び図７Ｂには、トレーニー電子装置５１０がディスプレイ装置７１０であるとき、ディスプレイ装置７１０の画面が示されている。

図６Ａを参照すると、トレーニーのモバイル装置６１０はディスプレイ６２０を含む。

領域６２０－１には、モバイル装置６１０のカメラがトレーニーを撮影する映像が表示されてもよい。

モバイル装置６１０は、トレーナーが運動を始めたことをトレーニーに通知する。一例として、モバイル装置６１０は、サーバ５３０から時間同期化された音声データ、映像データ、及び第１股関節角度Ｘ＿１を受信する。この場合、モバイル装置６１０は、図６Ａに例示したように「トレーナーが運動を始めます」というメッセージ６２０－２及び残余時間６２０－３をディスプレイ６２０に出力する。ここで、残余時間６２０－３は、トレーナーの映像データが出力されるまでの残余時間を示す。そのため、トレーニーは視覚的な情報を介してトレーナーが運動を始めたことを確認することができる。

モバイル装置６１０は、残余時間６２０－３が経過する場合、図６Ｂに例示したように、トレーナーの映像データをディスプレイ６２０に表示する。言い換えれば、モバイル装置６１０は、ディスプレイ６２０にトレーナーの運動映像を表示する。また、モバイル装置６１０は、音声データをスピーカを介して出力し、トレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１をトレーニーウェアラブル装置４１０に送信する。

モバイル装置６１０は、領域６２０－１にトレーニーの運動映像を表示することができる。

モバイル装置６１０は、トレーニーが現在実行している運動の種類及び運動時間を用いてトレーニーが消耗したカロリーを算出し、算出されたカロリーをディスプレイ６２０に表示する。実現に応じて、サーバ５３０は、トレーニーが現在実行している運動の種類及び運動時間を用いてトレーニーが消耗したカロリーを算出し、算出されたカロリーをモバイル装置６１０に送信することができる。モバイル装置６１０は、サーバ５３０から受信したカロリーをディスプレイ６２０に表示する。

トレーニーは、心拍数測定の可能なスマートウォッチを着用してもよく、スマートウォッチは、モバイル装置６１０と近距離無線通信リンクを介して接続されている。スマートウォッチは、トレーニーの心拍数を測定し、測定された心拍数をモバイル装置６１０に送信する。モバイル装置６１０は、測定された心拍数をディスプレイ５２０に表示する。

図７Ａにおいて、ディスプレイ装置７１０は、トレーナーが運動を始めたことをトレーニーに通知する。一例として、ディスプレイ装置７１０は、サーバ５３０から時間同期化された音声データ、映像データ、及び第１股関節角度Ｘ＿１を受信する。この場合、ディスプレイ装置７１０は、図７Ａに例示したように「トレーナーが運動を始めます」というメッセージ６２０－２及び残余時間６２０－３をディスプレイ６２０に出力する。そのため、トレーニーは、視覚的な情報を介してトレーナーが運動を始めたことを確認することができる。

ディスプレイ装置７１０は、残余時間６２０－３が経過した場合、図７Ｂに例示したように、トレーナーの映像データを表示する。言い換えれば、ディスプレイ装置７１０は、トレーナーの運動映像を表示することができる。また、ディスプレイ装置７１０は、音声データをスピーカを介して出力し、第１股関節角度Ｘ＿１をトレーニーウェアラブル装置４１０に送信する。

ディスプレイ装置７１０は、トレーニーが現在実行している運動の種類及び運動時間を用いてトレーニーが消耗したカロリーを算出し、算出されたカロリーを表示する。実現に応じて、サーバ５３０はトレーニーが現在実行している運動の種類及び運動時間を用いてトレーニーが消耗したカロリーを算出し、算出されたカロリーをディスプレイ装置７１０に送信することができる。ディスプレイ装置７１０は、サーバ５３０から受信したカロリーを表示する。

トレーニーは、心拍数測定が可能なスマートウォッチを着用してもよく、スマートウォッチはディスプレイ装置７１０と近距離無線通信リンクを介して接続されてもよい。スマートウォッチは、トレーニーの心拍数を測定し、測定された心拍数をディスプレイ装置７１０に送信する。ディスプレイ装置７１０は測定された心拍数を表示する。

図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明した例とは異なり、遠隔トレーニングシステムにおいて、ディスプレイ装置７１０は、スクリーンミラーリング（ｓｃｒｅｅｎ ｍｉｒｒｏｒｉｎｇ）を行ってもよい。一例として、モバイル装置６１０は、ディスプレイ装置７１０とワイファイダイレクト又はブルートゥースを介して接続されてもよい。モバイル装置６１０は、サーバ５３０から時間同期化された音声データ、映像データ、及び第１股関節角度Ｘ＿１を受信し、音声データを表示することができる。ここで、モバイル装置６１０は、スクリーンミラーリングを介してディスプレイ装置７１０にモバイル装置６１０の画面を出力する。

実施形態において、図７Ｃ及び図７Ｄに例示したように、トレーニー電子装置５１０のディスプレイには、第１モードに対するソフトボタンと第２モードに対するソフトボタンが露出されている。

第１モードは、トレーニーがトレーナーの動きを同じくするようにトレーニーウェアラブル装置４１０がトルクをトレーニーに提供するモードを示す。第１モードにおいて、トレーニーは、上記の図５を参照して説明したように、トレーニーウェアラブル装置４１０から補助トルクが提供されてもよい。一例として、トレーニー電子装置５１０は、トレーニーが第１モードを選択する場合、トレーニーウェアラブル装置４１０が第１モードで動作するように制御命令をトレーニーウェアラブル装置４１０に送信する。トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーニー電子装置５１０の制御命令に応じて第１モードで動作することができる。

第１モードにおいて、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーニーの第１股関節角度Ｙ＿１がトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１よりも小さい場合、「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」の大きさ及びゲインを乗算してトルクの強度を決定することができる。ゲインは、例えば、図３Ｃを参照して説明した第３ゲインであってもよいが、これに制限されることはない。トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、コンバータ２０２が決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御する。また、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、第１モータ４１０－４がトレーニーの第１股関節の回転方向と同じ方向に回転するように第１モータドライバー回路４１０－３を制御する。そのため、トレーニーウェアラブル装置４１０は、第１モードでトレーニーの運動姿勢がトレーナーの運動姿勢に類似するようにガイドすることができる。

第２モードは、身体的な能力によりトレーニーがトレーナーの動作を１００％できない場合、及び単純な動作のタイミング学習を希望する場合に、これを満足する目的として、トレーニーウェアラブル装置４１０がトレーニーに動きを与えるタイミングを通知するモードを示す。第２モードにおいて、トレーニーは、トレーナーの運動姿勢を完全にできなくても弱い強度のトルクが伝達されてトレーニーウェアラブル装置４１０から動きタイミングが提供され得る。

トレーニー電子装置５１０は、トレーニーが第２モードを選択した場合、トレーニーウェアラブル装置４１０が第２モードで動作するように制御命令をトレーニーウェアラブル装置４１０に送信する。トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーニー電子装置５１０の制御命令に応じて第２モードで動作することができる。

第２モードにおいて、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１を用いてトレーニーが第１足を動かすタイミングをトレーニーに通知することができる。一例として、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１が増加すれば、トレーニーの第１足に弱い強度のトルクを出力することでトレーニーが第１足を上げるようにガイドすることができる。別に表現すると、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１が増加すると、弱い強度のトルクの出力によってトレーニーに第１足を上げるタイミングを通知することができる。トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーニーが第１足を上げた状況でトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１が減少すれば、トレーニーの第１足に弱い強度のトルクを出力することによってトレーニーが第１足を下げるようにガイドする。別に表現すると、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーニーが第１足を上げた状況でトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１が減少すれば、弱い強度のトルクの出力によってトレーニーに第１足を下げるタイミングを通知することができる。第２モードにおいて、トレーニーは、動きタイミングを弱い強度のトルクを介してトレーニーウェアラブル装置４１０から提供され得る。

図８は、実施形態に係る遠隔トレーニングシステムの他の一例を説明するための図である。

図８を参照すると、遠隔トレーニングシステムは、トレーニーウェアラブル装置４１０、トレーナーウェアラブル装置４２０、トレーニー電子装置５１０、トレーナー電子装置５２０、及びサーバ５３０を含む。図５を参照して説明した例とは異なり、トレーニーウェアラブル装置４１０は、移動通信回路又はワイファイ通信回路を介してサーバ５３０と通信し、トレーナーウェアラブル装置４２０は、移動通信回路又はワイファイ通信回路を介してサーバ５３０と通信する。

トレーナーとトレーニーが図４Ｃを参照して説明した第１足の膝を上方に上げたり下げたりする運動を行うと仮定する。トレーナーとトレーニーが第１足の膝を上方に上げるとき、トレーナーとトレーニーそれぞれの第１足の股関節（即ち、第１股関節）は、反時計回りに回転する。

トレーナー電子装置５２０は、トレーナーが運動するのを撮影することによってトレーナーの運動に対する音声データ及び映像データを生成し、音声データと映像データをサーバ５３０に送信する。

トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１は、第１センサ４２０－２を用いてトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１を取得し、移動通信回路又は無線ＬＡＮ通信回路を用いてトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１をサーバ５３０に送信する。

サーバ５３０は、トレーナー電子装置５２０及びトレーナーウェアラブル装置４２０のデータサンプリングの時間差によって発生し得る音声／映像データと股関節角度データが一致しないという問題を防止するために、音声データ、映像データ、及びトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１に時間同期化を行うことができる。音声データ及び映像データはトレーナー電子装置５２０によって生成され、第１股関節角度Ｘ＿１はトレーナーウェアラブル装置４２０によって生成され、音声データ及び映像データの生成主体と第１股関節角度Ｘ＿１の生成主体は異なる。そのため、サーバ５３０は、トレーナーの音声、映像中に見られるトレーナーの運動、及び第１股関節角度Ｘ＿１を時間的に同期化することができる。一例として、音声データ及び映像データに時間値（ｔａ、ｔｂ、ｔｃなど）がある。ここで、音声データ及び映像データの時間値（ｔａ、ｔｂ、ｔｃなど）のうちｔａが最も速くてもよい。また、第１股関節角度Ｘ＿１に時間値（ｔａ、ｔｂ、ｔｃなど）がある。サーバ５３０は、ｔａを基準にして音声データ及び映像データと第１股関節角度Ｘ＿１を同期化することができる。

サーバ５３０は、音声データと映像データをトレーニー電子装置５１０に送信し、第１股関節角度Ｘ＿１をトレーニーウェアラブル装置４１０に送信する。

トレーニー電子装置５１０は、サーバ５３０から受信された映像データを表示し、音声データをスピーカを介して出力する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、サーバ５３０から受信したトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１を基準角度に設定する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、第１センサ４１０－２を用いてトレーニーの第１股関節角度Ｙ＿１を取得する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーニーの第１股関節角度Ｙ＿１と基準角度Ｘ＿１との間の差「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」を算出する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、算出された「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも大きい場合、第１モータドライバー回路４１０－３を制御し、トレーニーウェアラブル装置４１０の第１モータ４１０－４を時計回りに回転させることで、トレーニーの第１足に抵抗トルクが出力されるように制御できる。そのため、トレーニーウェアラブル装置４１０は、トレーニーが第１足の膝を下げるようにガイドすることができる。これについては、図５を参照して説明した事項が適用され得るため、詳しい説明を省略する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、算出された「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも小さい場合、トルクをユーザに提供しないようにする。異なる例として、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、算出された「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも小さい場合、第１モータドライバー回路４１０－３を制御してトレーニーウェアラブル装置４１０の第１モータ４１０－４を反時計回りに回転させることで、トレーニーの第１足に補助トルクが出力されるように制御することができる。そのため、トレーニーウェアラブル装置４１０は、トレーニーが第１足の膝を上にさらに上げるようにガイドすることができる。これについては、図５を参照して説明した事項が適用され得るため、詳しい説明を省略する。

図１Ａ～図７Ｂを参照して記述された事項は、図８を参照して記述された事項に適用され得るため、詳細な説明は省略する。

図９Ａ～図９Ｂ図９は、実施形態に係る遠隔トレーニングシステムの更なる一例を説明するための図である。

図５～図８を参照して説明した遠隔トレーニングシステムは、１対１の遠隔トレーニングシステムに該当する。これに制限されず、図９Ａ～図９Ｂに例示したように、複数のトレーニーウェアラブル装置９１０－１～９１０－ｎを含む１対多の遠隔トレーニングシステムが実現され得る。各トレーニーは、トレーナーと異なる空間にあっても自身のウェアラブル装置を介して伝達されるトルク（又は、力）によりトレーナーの運動をトレーナー意図のとおりに正確に学習することができる。

トレーニーウェアラブル装置９１０－１～９１０－ｎそれぞれの構成要素はトレーニーウェアラブル装置４１０の構成要素と同一であり得るため、トレーニーウェアラブル装置９１０－１～９１０－ｎそれぞれの構成要素に対する詳細な説明は省略する。

図９Ａに示された例の場合、複数のトレーニーウェアラブル装置９１０－１～９１０－ｎのそれぞれは、複数のトレーニー電子装置９２０－１～９２０－ｎのそれぞれと近距離無線通信リンクを介して接続され、複数のトレーニー電子装置９２０－１～９２０－ｎのそれぞれは、サーバ５３０と通信する。図９Ａに示す複数のトレーニーウェアラブル装置９１０－１～９１０－ｎそれぞれの動作に対する説明は、図５に示すトレーニーウェアラブル装置４１０の動作に対する説明が適用され得るため、これに対する詳細な説明は省略する。図９Ａに示す複数のトレーニー電子装置９２０－１～９２０－ｎそれぞれに対する説明は、図５及び図６に示すトレーニー電子装置５１０の動作に対する説明が適用され、詳細な説明は省略する。

図９Ａにおいて、サーバ５３０は、トレーニーそれぞれの動き情報をトレーナーの動き情報と比較してトレーニーそれぞれの運動に対する評価スコアを算出し、算出された評価スコアに基づいてトレーニーそれぞれの順位を決定し、トレーニーそれぞれの決定された順位を含む順位情報を生成する。サーバ５３０は、トレーニー電子装置９２０－１～９２０－ｎのそれぞれに順位情報を送信する。トレーニー電子装置９２０－１～９２０－ｎのそれぞれは、順位情報をディスプレイに表示する。図９Ａに示す遠隔トレーニングシステムは、順位情報の提供を介してトレーニーが競争心を持たせるようにし、トレーニーが運動にもっと熱心に参加できるようにする。

図９Ｂに示された例の場合、複数のトレーニーウェアラブル装置９１０－１～９１０－ｎのそれぞれは、サーバ５３０と通信する。図９Ｂに示す複数のトレーニーウェアラブル装置９１０－１～９１０－ｎそれぞれの動作に対する説明は、図８に示すトレーニーウェアラブル装置４１０の動作に対する説明が適用され得るため、詳細な説明は省略する。図９Ｂに示す複数のトレーニー電子装置９２０－１～９２０－Ｎそれぞれの動作に対する説明は、図８に示すトレーニー電子装置５１０の動作に対する説明が適用され得るため、詳細な説明は省略する。

図９Ｂにおいて、サーバ５３０は、上記で図９Ａを参照して説明したように、トレーニーそれぞれの順位を含む順位情報を生成することができる。サーバ５３０は、トレーニーウェアラブル装置９１０－１～９１０－ｎのそれぞれに順位情報を送信し、順位情報を表示することができる。図９Ｂに示す遠隔トレーニングシステムは、順位情報の提供を介してトレーニーが競争心を持たせるようにし、トレーニーが運動にもっと熱心に参加できるようにする。

図１０Ａ～図１０Ｂは、実施形態に係るストリーミング基盤トレーニングシステムを説明するための図である。

先に説明した遠隔トレーニングシステムにおいて、トレーニーウェアラブル装置４１０は、トレーナーのリアルタイム動きとトレーニーのリアルタイム動きとの間の差に基づいた力をトレーニーに提供することで、トレーニーが運動を正確に学習できるようにする。別に表現すると、先に説明した遠隔トレーニングシステムにおいて、トレーニーウェアラブル装置４１０は、トレーナーのリアルタイム動きをリファレンスにしてトレーニーが運動を正確に習うことができる。後述するストリーミング基盤トレーニングシステムにおいて、トレーニーは、ストリーミングされるコンテンツとトレーニーウェアラブル装置４１０を介して伝達されるトルク（又は、力）により運動ガイドされ、コンテンツ上の運動を正確に学習することができる。また、ストリーミング基盤トレーニングシステムにおいて、トレーニーは、時間及び場所に制限されることなく運動ガイドを受けることができる。

図１０Ａを参照すると、ストリーミング基盤トレーニングシステムは、トレーニーウェアラブル装置４１０、トレーニー電子装置５１０、及びサーバ５３０を含む。

図１０Ａにおいて、サーバ５３０はクラウドサーバに該当するが、これに制限されることはない。

サーバ５３０は、複数のコンテンツを格納する。別に表現すると、コンテンツは、クラウドに格納されてもよい。コンテンツそれぞれは、トレーナーの各運動に対する映像データ及び音声データを含む。また、コンテンツそれぞれは、トレーナーが各運動を行うときの動き情報を含む。一例として、図１０Ｂに示された例において、コンテンツ１は、トレーナーの運動１に対する映像及び音声データを含んでもよく、トレーナーウェアラブル装置４２０を着用したトレーナーが運動１をするときの動き情報を含んでよい。トレーナーが運動１をするときの動き情報は、トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１がトレーナーが運動１を行う間に第１センサ４２０－２及び／又は第２センサ４２０－５を用いて取得したトレーナーの関節角度を含む。コンテンツ２は、トレーナーの運動２に対する映像及び音声データを含んでもよく、トレーナーウェアラブル装置４２０を着用したトレーナーが運動２するときの動き情報を含んでもよい。トレーナーが運動２をするときの動き情報は、トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１がトレーナーが運動２を行う間に第１センサ４２０－２及び／又は第２センサ４２０－５を用いて取得したトレーナーの関節角度を含む。コンテンツｎは、トレーナーの運動ｎに対する映像及び音声データを含んでもよく、トレーナーウェアラブル装置４２０を着用したトレーナーが運動ｎするときの動き情報を含む。トレーナーが運動ｎするときの動き情報は、トレーナーウェアラブル装置４２０のプロセッサ４２０－１がトレーナーが運動ｎを行う間に第１センサ４２０－２及び／又は第２センサ４２０－５を用いて取得したトレーナーの関節角度を含む。

図１０Ａに戻り、トレーニー電子装置５１０は、サーバ５３０に接続している場合、サーバ５３０からコンテンツリストを受信し、トレーニー電子装置５１０に表示することができる。

トレーニーは、トレーニー電子装置５１０に表示されたコンテンツリストからコンテンツ１０００を選択する。コンテンツ１０００は、図４Ｃを参照して説明した運動のためのコンテンツであってもよい。コンテンツ１０００は、トレーナーウェアラブル装置４２０を着用したトレーナーが図４Ｃを参照して説明した運動を行うことにより取得された第１股関節角度Ｘ＿１、カメラがトレーナーの運動を撮影して生成された映像データ、及び音声データを含む。

トレーニー電子装置５１０は、トレーニーがコンテンツ１０００を選択した場合、サーバ５３０にコンテンツ１０００をストリーミングすることを要求する。

サーバ５３０は、トレーニー電子装置５１０にコンテンツ１０００をストリーミングする。言い換えれば、サーバ５３０は、映像データ、音声データ、及びトレーナーの第１股関節角度Ｘ＿１をトレーニー電子装置５１０に送信することができる。

トレーニー電子装置５１０は、映像データを表示し、音声データをスピーカを介して出力する。また、トレーニー電子装置５１０は、コンテンツ１０００から第１股関節角度Ｘ＿１を抽出し、抽出された第１股関節角度Ｘ＿１をトレーニーウェアラブル装置４１０に送信する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、第１股関節角度Ｘ＿１を基準角度に設定する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、第１センサ４１０－２を用いてトレーニーの第１股関節角度Ｙ＿１を取得する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーニーの第１股関節角度（Ｙ＿１）と基準角度（Ｘ＿１）との差の「Ｙ＿１－Ｘ＿１」を算出する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、算出された「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも大きい場合、第１モータドライバー回路４１０－３を制御し、トレーニーウェアラブル装置４１０の第１モータ４１０－４を時計回りに回転させることで、トレーニーの第１足に抵抗トルクが出力されるように制御することができる。そのため、トレーニーウェアラブル装置４１０は、トレーニーが第１足の膝を下げるようにガイドすることができる。これに対して、図５を参照して説明した事項が適用され得るため、詳しい説明を省略する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、算出された「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも小さい場合、トルクをユーザに提供しないようにすることができる。異なる例として、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、算出された「Ｙ＿１‐Ｘ＿１」が０よりも小さい場合、第１モータドライバー回路４１０－３を制御してトレーニーウェアラブル装置４１０の第１モータ４１０－４を反時計回りに回転させることで、てトレーニーの第１足に補助トルクが出力されるように制御することができる。そのため、トレーニーウェアラブル装置４１０は、トレーニーが第１足の膝を上にさらに上げるようにガイドすることができる。これに対して、図５を参照して説明した事項が適用され得るため、詳しい説明を省略する。

図１０Ｃに示された例において、ディスプレイ装置１０２０に歩行運動に関するコンテンツが再生される。トレーニーは、トレッドミル（ｔｒｅａｄｍｉｌｌ）１０１０上で歩行運動を行うことができる。トレーニーは自身の歩行姿勢がコンテンツ上のトレーナーの歩行姿勢と差があれば、トレーニーウェアラブル装置４１０を介してトルクが伝達され、コンテンツから正確な姿勢の歩行運動を学習することができる。以下、図１０Ｃに示された例について詳細に説明する。

サーバ５３０は、ディスプレイ装置１０２０に歩行運動に関する映像データ、音声データ、トレーナーの右側の股関節角度Ｘ＿ｒｉｇｈｔ、及びトレーナーの左側の股関節角度Ｘ＿ｌｅｆｔを含むコンテンツをストリーミングする。

ディスプレイ装置１０２０は、歩行運動に関する映像データを表示し、音声データをスピーカを介して出力する。ディスプレイ装置１０２０は、サーバ５３０から受信したコンテンツでトレーナーの右側の股関節角度Ｘ＿ｒｉｇｈｔと左側の股関節角度Ｘ＿ｌｅｆｔを抽出し、抽出された右側の股関節角度Ｘ＿ｒｉｇｈｔと左側の股関節角度Ｘ＿ｌｅｆｔをトレーニーウェアラブル装置４１０に送信する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、第１センサ４１０－２を用いてトレーニーの右側の股関節角度Ｙ＿ｒｉｇｈｔを取得し、第２センサ４１０－５を用いてトレーニーの左側の股関節角度Ｙ＿ｌｅｆｔを取得する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーナーの右側の股関節角度Ｘ＿ｒｉｇｈｔをトレーニーの右側の足に対する基準角度に設定し、トレーナーの左側の股関節角度Ｘ＿ｌｅｆｔをトレーニーの左側の足に対する基準角度に設定する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーニーの右側の股関節角度Ｙ＿ｒｉｇｈｔと右側の足に対する基準角度Ｘ＿ｒｉｇｈｔとの間の差「Ｙ＿ｒｉｇｈｔ‐Ｘ＿ｒｉｇｈｔ」を算出する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、算出された「Ｙ＿ｒｉｇｈｔ‐Ｘ＿ｒｉｇｈｔ」が０よりも大きい場合、数式（６）を介して「Ｙ＿ｒｉｇｈｔ‐Ｘ＿ｒｉｇｈｔ」の大きさと第３ゲインを乗算してトルクの強度を決定し、トレーニーの右側股関節の回転方向の反対方向をトルク方向として決定する。プロセッサ４１０－１は、コンバータ２０２が決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御する。プロセッサ４１０－１は、トレーニーの右側股関節の回転方向が時計回りであれば、第１モータ４１０－４が反時計回りに回転するように第１モータドライバー回路４１０－３の第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０をターンオンし、第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０をターンオフする。コンバータ２０２によって引出された電力は、第１モータ４１０－４に供給されることで、第１モータ４１０－４は右側の足に抵抗トルクを提供することができる。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、算出された「Ｙ＿ｒｉｇｈｔ‐Ｘ＿ｒｉｇｈｔ」が０よりも小さい場合、右側の足にトルクが提供されないようにする。異なる例として、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、算出された「Ｙ＿ｒｉｇｈｔ‐Ｘ＿ｒｉｇｈｔ」が０よりも小さい場合、数式（１０）を介して「Ｙ＿ｒｉｇｈｔ‐Ｘ＿ｒｉｇｈｔ」の大きさと第４ゲインを乗算してトルクの強度を決定し、トレーニーの右側股関節の回転方向をトルク方向に決定する。プロセッサ４１０－１は、コンバータ２０２が決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御する。プロセッサ４１０－１は、トレーニーの右側股関節の回転方向が時計回りであれば、第１モータ４１０－４が時計回りに回転するように第１モータドライバー回路４１０－３の第１スイッチ２１０と第４スイッチ２４０をターンオンし、第２スイッチ２２０と第３スイッチ２３０をターンオフする。コンバータ２０２によって引出された電力は、第１モータ４１０－４に供給されることで第１モータ４１０－４は右側の足に補助トルクを提供することができる。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、トレーニーの左側の股関節角度Ｙ＿ｌｅｆｔと左側の足に対する基準角度Ｘ＿ｌｅｆｔとの間の差「Ｙ＿ｌｅｆｔ‐Ｘ＿ｌｅｆｔ」を算出する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、算出された「Ｙ＿ｌｅｆｔ‐Ｘ＿ｌｅｆｔ」が０よりも大きい場合、数式（６）を介して「Ｙ＿ｌｅｆｔ‐Ｘ＿ｌｅｆｔ」の大きさと第３ゲインを乗算してトルクの強度を決定し、トレーニーの左側股関節の回転方向の反対方向をトルク方向に決定する。プロセッサ４１０－１は、コンバータ２０２が決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御する。プロセッサ４１０－１は、トレーニーの左側股関節の回転方向が反時計回りであれば、第２モータ４１０－７が時計回りに回転するように第２モータドライバー回路４１０－６の第５スイッチ２５０と第８スイッチ２８０をターンオンし、第６スイッチ２６０と第７スイッチ２７０をターンオフする。コンバータ２０２により引出された電力は第２モータ４１０－７に供給されることで、第２第１モータ４１０－４は左側の足に抵抗トルクを提供することができる。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、算出された「Ｙ＿ｌｅｆｔ‐Ｘ＿ｌｅｆｔ」が０よりも小さい場合、左側の足にトルクが提供されないようする。異なる例として、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、算出された「Ｙ＿ｌｅｆｔ‐Ｘ＿ｌｅｆｔ」が０よりも小さい場合、数式（１０）を介して「Ｙ＿ｌｅｆｔ‐Ｘ＿ｌｅｆｔ」の大きさと第４ゲインを乗算してトルクの強度を決定し、トレーニーの左側股関節の回転方向をトルク方向に決定する。プロセッサ４１０－１は、コンバータ２０２が決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００から引出するようにコンバータ２０２を制御する。プロセッサ４１０－１は、トレーニーの左側股関節の回転方向が反時計回りであれば、第２モータ４１０－４７が反時計回りに回転するように第２モータドライバー回路４１０－６の第６スイッチ２６０と第７スイッチ２７０をターンオンし、第５スイッチ２５０と第８スイッチ２８０をターンオフする。コンバータ２０２によって引出された電力は、第２モータ４１０－７に供給されることで、第２モータ４１０－７は左側の足に補助トルクを提供することができる。

図１Ａ～図９Ｂを参照して記述された事項は、図１０Ａ～図１０Ｂを参照して記述された事項に適用され得るため、詳細な説明は省略する。

図１１は、は実施形態に係る運動分析及び評価を説明するための図である。

図１１を参照して、サーバ５３０がトレーニーの歩行運動を分析及び評価することについて説明する。

トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、第１センサ４１０－２を用いて右側の股関節角度Ｙ＿ｒｉｇｈｔを取得し、第２センサ４１０－５を用いて左側の股関節角度Ｙ＿ｌｅｆｔを取得する。また、トレーニーウェアラブル装置４１０のＩＭＵセンサ４１０－８は、トレーニーの加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報を取得する。

トレーニーウェアラブル装置４１０の通信回路４１０－９は、右側の股関節角度Ｙ＿ｒｉｇｈｔ、左側の股関節角度Ｙ＿ｌｅｆｔ、加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報をサーバ５３０に送信する。実現に応じて、トレーニーウェアラブル装置４１０の通信回路４１０－９は、右側の股関節角度Ｙ＿ｒｉｇｈｔ、左側の股関節角度Ｙ＿ｌｅｆｔ、加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報をトレーニー電子装置５１０に送信し、トレーニー電子装置５１０は、右側の股関節角度Ｙ＿ｒｉｇｈｔ、左側の股関節角度Ｙ＿ｌｅｆｔ、加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報をサーバ５３０に送信することができる。

サーバ５３０は、トレーニーの右側の股関節角度Ｙ＿ｒｉｇｈｔ、左側の股関節角度Ｙ＿ｌｅｆｔ、加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報のうちの１つ以上を介してトレーニーの１次歩行の特徴を決定する。１次歩行の特徴は、例えば、分当たり歩行数（ｃａｄｅｎｃｅ）、両足のかかと中心の間の距離を示すステップの広さ（ｓｔｅｐ ｗｉｄｔｈ）、各足のスイング（ｓｗｉｎｇ）時間、スタンス（ｓｔａｎｃｅ）時間、歩幅（ｓｔｒｉｄｅ）時間、ステップ（ｓｔｅｐ）時間などを含む。ここで、スイング時間は足が地面に離れている時間を示し、スタンス時間は足が地面とついている（ｃｏｎｔａｃｔ）時間を示す。また、歩幅時間は足のかかとが地面から離れた時点と同じ足のかかとが再び地面から離れた時点の間の間隔を示し、ステップ時間は、足のかかとが地面から離れた時点から他方の足のかかとが地面から離れた時点との間の間隔を示す。図１３を参照して具体的に説明する。

図１１において、グラフ１１１０は左側の股関節角度Ｙ＿ｌｅｆｔの軌跡を示し、グラフ１１２０は右側の股関節角度Ｙ＿ｒｉｇｈｔの軌跡を示す。

サーバ５３０は、グラフ１１１０において、１番目の負（ｎｅｇａｔｉｖｅ）のピーク値の時間ｔ２と、１番目の正（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）のピーク値の時間ｔ１との間の差を、左側の足のスイング時間に算出し、２番目の正のピーク値の時間ｔ５と最初の負のピーク値の時間ｔ２との間の差を左側の足のスタンス時間に算出し、２番目の正のピーク値の時間ｔ５と最初の正のピーク値の時間ｔ１との間の差（又は、左側の足のスイング時間と左側の足のスタンス時間の合計）を左側の足の歩幅時間に算出することができる。

サーバ５３０は、グラフ１１２０において、２番目の負のピーク値の時間ｔ４と２番目の正のピーク値の時間ｔ３との間の差を右側の足のスイング時間に算出し、３番目の正のピーク値の時間ｔ７と２番目の負のピーク値の時間ｔ４との間の差を右側の足のスタンス時間に算出し、３番目の正のピーク値の時間ｔ７と２番目の正のピーク値の時間ｔ３との間の差（又は、右側の足のスイング時間と右側の足のスタンス時間の合計）を右側の足の歩幅時間に算出することができる。

サーバ５３０は、グラフ１１１０における２番目の負のピーク値の時間ｔ６と、グラフ１１２０における２番目の負のピーク値の時間ｔ４との間の差を左側の足のステップ時間に算出する。サーバ５３０は、グラフ１１２０における２番目の負のピーク値の時間ｔ４と、グラフ１１１０における最初負のピーク値の時間ｔ２との間の差を右側の足のステップ時間に算出する。

サーバ５３０は、グラフ１１１０のそれぞれ正のピーク値のうち、最大値を左側太ももの最大屈曲角度に決定し、グラフ１１１０のそれぞれ負のピーク値のうち、最小値を左側太ももの最大伸展角度に決定する。サーバ５３０は、左側太ももの最大屈曲角度と最大伸展角度を左側股関節の動き範囲（ｒａｎｇｅ ｏｆ ｍｏｔｉｏｎ）に決定する。また、サーバ５３０は、グラフ１１２０のそれぞれ正のピーク値のうち最大値を右側太ももの最大屈曲角度として決定し、グラフ１１２０のそれぞれ負のピーク値のうち最小値を右側太ももの最大伸展角度として決定する。サーバ５３０は、右側太ももの最大屈曲角度と最大伸展角度を右側股関節の動き範囲として決定することができる。

サーバ５３０は、トレーニーの加速度情報を積分してトレーニーの歩行速度を算出し、歩行速度の分散（ｖａｒｉａｎｃｅ）値を算出することができる。また、サーバ５３０は、算出された歩行速度と各足のステップ時間を乗算して各足のステップの長さ（ｌｅｎｇｔｈ）を算出し、各足のステップの長さの分散値を算出することができる。また、サーバ５３０は、算出された歩行速度と各足の歩幅時間を乗算して各足の歩幅長を算出することができる。

サーバ５３０は、トレーニーのいずれかの足の１回スイング時間を介してトレーニーの歩行数（ｃａｄｅｎｃｅ）を算出することができる。一例として、サーバ５３０は、いずれかの足の１回スイング時間がＴ_{ｓｗｉｎｇ}時間であれば、６０／Ｔ_{ｓｗｉｎｇ}をトレーニーの歩行数として算出することができる。

サーバ５３０は、トレーニーの１次歩行の特徴を介してトレーニーの歩行能力を直接的に評価するために活用される２次歩行の特徴を決定する。２次歩行の特徴は、例えば、歩行の対称性（ｓｙｍｍｅｔｒｙ）、歩行年齢などを含んでもよい。歩行の対称性は、トレーニーが歩行の間に両足が対称される程度を示す。

サーバ５３０は、両側足のスタンス時間とスイング時間に基づいてトレーニーの歩行の対称性を決定することができる。一例として、サーバ５３０は、下記の数式（１２）により歩行の対称性を決定することができる。

上記の数式（１２）において、Ｌ＿ｒａｔｉｏは左側の足のスタンス時間／左側の足のスイング時間を示し、Ｒ＿ｒａｔｉｏは右側の足のスタンス時間／右側の足のスイング時間を示す。

トレーニーの歩行が対称歩行に近ければ、数式（１２）により歩行の対称性は０に近く算出され得る。

異なる一例として、サーバ５３０は、両側股関節の動き範囲の間の差に基づいてトレーニーの歩行の対称性を決定してもよい。より具体的に、サーバ５３０は、左側太ももの最大屈曲角度と右側太ももの最大屈曲角度との間の差を算出し、左側太ももの最大伸展角度と右側太ももの最大伸展角度との間の差を算出する。サーバ５３０は、左側太ももの最大屈曲角度と右側太ももの最大屈曲角度との間の差、及び左側太ももの最大伸展角度と右側太ももの最大伸展角度との間の差のそれぞれが０に近く算出されれば、トレーニーが対称歩行していると決定することができる。

サーバ５３０は、トレーニーの２次歩行の特徴を介してトレーニーに適切な歩行運動を決定し、決定された歩行運動をトレーニーに推薦することができる。

図１２は、実施形態に係るトレーニーウェアラブル装置の動作方法を説明するためのフローチャートである。

図１２を参照すると、ステップ１２１０において、トレーニーウェアラブル装置４１０の通信回路４１０－９は、サーバ５３０又はトレーニー電子装置５１０からトレーナーの動き情報を受信する。トレーナーの動き情報、例えば、トレーナーの関節角度を含んでもよい。

一例として、トレーナーの動き情報は、遠隔に位置するトレーナーウェアラブル装置４２０の第１センサ４２０－２がトレーナーの動きを検出して生成されたものである。

異なる一例として、トレーニー電子装置５１０は、サーバ５３０からコンテンツをストリーミングを受けてもよい。ここで、コンテンツは、トレーナーの動きを予め撮影して生成された映像データ、音声データを含んでもよく、トレーナーウェアラブル装置４２０がトレーナーの動きを検出して生成された動き情報を含んでもよい。トレーニー電子装置５１０は、コンテンツでトレーナーの動き情報を抽出し、抽出された動き情報をトレーニーウェアラブル装置４１０に送信することができる。

ステップ１２２０において、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、第１センサ４１０－２を用いてトレーニーの動き情報を取得する。トレーニーの動き情報は、例えば、トレーニーの関節角度を含んでもよい。

ステップ１２３０において、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、受信された動き情報と取得された動き情報との間の差を算出する。トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、「取得された動き情報‐受信された動き情報」を算出する。図１２において、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、受信された動き情報と取得された動き情報との間の差を算出するものと説明した。これに制限されず、上述したように、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、受信された動き情報を基準情報に設定し、設定された基準情報と取得された動き情報との間の差を算出することができる。

ステップ１２４０において、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、算出された差に基づいてトルクの強度を決定する。一例として、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、「取得された動き情報‐受信された動き情報」が予め決定された値（例えば、０）よりも大きい場合、トルクの強度増加のためのゲイン（例えば、上述した第３ゲイン）を確認し、確認されたゲインと「取得された動き情報‐受信された動き情報」を用いてトルクの強度を決定することができる。また、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、「取得された動き情報‐受信された動き情報」が予め決定された値よりも大きい場合、トレーニーの動き方向の反対方向にトルク方向を決定することができる。トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、「取得された動き情報‐受信された動き情報」が予め決定された値よりも小さい場合、トルクの強度増加のためのゲイン（例えば、上述した第４ゲイン）を確認し、確認されたゲインと「取得された動き情報‐受信された動き情報」を用いてトルクの強度を決定することができる。また、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、「取得された動き情報‐受信された動き情報」が予め決定された値よりも小さい場合、トレーニーの動き方向と同じ方向にトルク方向を決定することができる。

ステップ１２５０において、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、決定されたトルクの強度だけのトルクが第１モータ４１０－４から出力されるようにモータドライバー回路を制御する。一例として、トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、コンバータ２０２が決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリ２００で引出するようにコンバータ２０２を制御することができる。トレーニーウェアラブル装置４１０のプロセッサ４１０－１は、モータが決定されたトルク方向により回転し、トルクを出力するように第１モータドライバー回路４１０－３の一部のスイッチをターンオンし、残りのスイッチをターンオフすることができる。

図１Ａ～図１１を参照して記述された事項は、図１２を参照して記述された事項に適用され得るため、詳細な説明は省略する。

以上で説明された実施形態は、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、又はハードウェア構成要素及びソフトウェア構成要素の組み合せで具現される。例えば、本実施形態で説明した装置及び構成要素は、例えば、プロセッサ、コントローラ、ＡＬＵ（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコンピュータ、ＦＰＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ａｒｒａｙ）、ＰＬＵ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサー、又は命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を実行して応答する異なる装置のように、１つ以上の汎用コンピュータ又は特殊目的コンピュータを用いて具現される。処理装置は、オペレーティングシステム（ＯＳ）及びオペレーティングシステム上で実行される１つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行する。また、処理装置は、ソフトウェアの実行に応答してデータをアクセス、格納、操作、処理、及び生成する。理解の便宜のために、処理装置は１つが使用されるものとして説明する場合もあるが、当技術分野で通常の知識を有する者は、処理装置が複数の処理要素（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）及び／又は複数類型の処理要素を含むことが把握する。例えば、処理装置は、複数のプロセッサ又は１つのプロセッサ及び１つのコントローラを含む。また、並列プロセッサ（ｐａｒａｌｌｅｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）のような、他の処理構成も可能である。

ソフトウェアは、コンピュータプログラム、コード、命令、又はそのうちの一つ以上の組合せを含み、希望の通りに動作するよう処理装置を構成したり、独立的又は結合的に処理装置を命令することができる。ソフトウェア及び／又はデータは、処理装置によって解釈されたり処理装置に命令又はデータを提供するために、いずれかの類型の機械、構成要素、物理的装置、仮想装置、コンピュータ格納媒体又は装置、又は送信される信号波に永久的又は一時的に具体化することができる。ソフトウェアはネットワークに連結されたコンピュータシステム上に分散され、分散した方法で格納されたり実行され得る。ソフトウェア及びデータは一つ以上のコンピュータで読出し可能な記録媒体に格納され得る。

本実施形態による方法は、様々なコンピュータ手段を介して実施されるプログラム命令の形態で具現され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独又は組み合せて含む。記録媒体及びプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計して構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例として、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気－光媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含む。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行される高級言語コードを含む。

上記で説明したハードウェア装置は、本発明に示す動作を実行するために１つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成してもよく、その逆も同様である。

上述したように実施形態をたとえ限定された図面によって説明したが、当技術分野で通常の知識を有する者であれば、上記の説明に基づいて様々な技術的な修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順に実行され、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法とは異なる形態に結合又は組み合わせられてもよく、他の構成要素又は均等物によって置き換え又は置換されたとしても適切な結果を達成することができる。

したがって、他の具現、他の実施形態および特許請求の範囲と均等なものも後述する特許請求範囲の範囲に属する。

Claims (15)

1. トルクを出力するウェアラブル装置であって、
   モータと、
   モータドライバー回路と、
   サーバ又は電子装置から第１ユーザの動き情報を受信する通信回路と、
   前記モータに接続され、第２ユーザの下半身に着用されて前記下半身を支持するフレームと、
   センサと、
   前記センサを用いて前記第２ユーザの動き情報を取得し、前記取得された動き情報と前記受信された動き情報との差を算出し、前記算出された差に基づいてトルクの強度を決定し、前記決定されたトルクの強度だけのトルクが前記モータから出力されるように前記モータドライバー回路を制御するプロセッサと、
   を含む、ウェアラブル装置。
2. 前記プロセッサは、前記算出された差が予め決定された値よりも大きい場合、トルクの強度増加のためのゲインを確認し、前記確認されたゲインと前記算出された差を用いて前記トルクの強度を決定し、前記第２ユーザの動き方向の反対方向にトルク方向を決定し、コンバータが前記決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリから引出（ｄｒａｗ）するように前記コンバータを制御し、前記決定されたトルク方向により前記モータが回転して前記第２ユーザの動きに抵抗を与えるトルクを出力するよう前記モータドライバー回路の一部のスイッチをターンオンし、残りのスイッチをターンオフする、請求項１に記載のウェアラブル装置。
3. 前記プロセッサは、前記算出された差が予め決定された値よりも小さい場合、トルクの強度増加のためのゲインを確認し、前記確認されたゲインと前記算出された差を用いて前記トルクの強度を決定し、前記第２ユーザの動き方向と同じ方向にトルク方向を決定し、コンバータが前記決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリから引出するように前記コンバータを制御し、前記決定されたトルク方向により前記モータが回転して前記第２ユーザの動きを補助するトルクを出力するよう前記モータドライバー回路の一部のスイッチをターンオンし、残りのスイッチをターンオフする、請求項１に記載のウェアラブル装置。
4. 前記受信された動き情報は前記第１ユーザの関節角度を含み、前記取得された動き情報は前記第２ユーザの関節角度を含み、
   前記第１ユーザの動き情報は、遠隔に位置する前記第１ユーザのウェアラブル装置が前記第１ユーザの動きを検出して生成されたものである、請求項１に記載のウェアラブル装置。
5. 前記電子装置は、前記サーバからコンテンツがストリーミングされ（前記コンテンツは、前記第１ユーザの動きを予め撮影して生成された映像データ、音声データ、及び前記第１ユーザのウェアラブル装置が前記第１ユーザの動きを検出して生成された動き情報を含む）、前記コンテンツで前記第１ユーザの動き情報を抽出し、
   前記通信回路は、前記電子装置から前記抽出された動き情報を受信する、請求項１に記載のウェアラブル装置。
6. 前記通信回路は、前記第２ユーザの動き情報を前記電子装置に送信する、請求項１に記載のウェアラブル装置。
7. 前記第２ユーザの加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報を取得するＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）センサをさらに含み、
   前記通信回路は、前記取得された加速度情報、角速度情報、及び姿勢情報を前記電子装置に送信する、請求項１に記載のウェアラブル装置。
8. 遠隔トレーニングシステムであって、
   サーバと、
   第１ユーザに着用される第１ウェアラブル装置と、
   第２ユーザに着用される第２ウェアラブル装置と、
   を含み、
   前記第１ウェアラブル装置は、前記第１ユーザの動き情報を取得し、前記第１ユーザの動き情報を前記サーバを介して前記第２ウェアラブル装置に送信されるように動作し、
   前記第２ウェアラブル装置は、前記サーバを介して前記第１ユーザの動き情報を受信し、前記第２ユーザの動き情報を取得し、前記第２ユーザの動き情報と前記第１ユーザの動き情報との間の差を算出し、前記算出された差に基づいてトルクの強度を決定し、前記決定されたトルクの強度だけのトルクを前記第２ユーザに出力する、遠隔トレーニングシステム。
9. 前記第２ウェアラブル装置は、前記算出された差が予め決定された値よりも大きい場合、トルクの強度増加のためのゲインを確認し、前記確認されたゲインと前記算出された差を用いて前記トルクの強度を決定し、前記第２ユーザの動き方向の反対方向にトルク方向を決定し、コンバータが前記決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリから引出するように前記コンバータを制御し、前記決定されたトルク方向によりモータが回転して前記第２ユーザの動きに抵抗を与えるトルクを出力するようにモータドライバー回路の一部のスイッチをオンし、残りのスイッチをターンオフする、請求項８に記載の遠隔トレーニングシステム。
10. 前記第２ウェアラブル装置は、前記算出された差が予め決定された値よりも小さい場合、トルクの強度増加のためのゲインを確認し、前記確認されたゲインと前記算出された差を用いて前記トルクの強度を決定し、前記第２ユーザの動き方向と同じ方向にトルク方向を決定し、コンバータが前記決定されたトルクの強度に該当する電力をバッテリから引出するように前記コンバータを制御し、前記決定されたトルク方向によりモータが回転して前記第２ユーザの動きを補助するトルクを出力するようにモータドライバー回路の一部のスイッチをターンオンし、残りのスイッチをターンオフする、請求項８に記載の遠隔トレーニングシステム。
11. 前記第１ユーザの動き情報は前記第１ユーザの関節角度を含み、前記第２ユーザの動き情報は前記第２ユーザの関節角度を含み、
    前記第１ウェアラブル装置は、前記第２ユーザの動き情報が前記サーバを介して前記第２ウェアラブル装置に送信されるようにする、請求項８に記載の遠隔トレーニングシステム。
12. 前記第２ウェアラブル装置は、前記第１ユーザの電子装置に接続され、前記第１ユーザの電子装置に前記第１ユーザの動き情報を送信し、
    前記第２ユーザウェアラブル装置は、前記第２ユーザの電子装置に接続される、請求項８に記載の遠隔トレーニングシステム。
13. 前記第１ユーザの電子装置は、前記第１ユーザの動きを撮影して生成された映像データ及び音声データを前記サーバに送信し、前記第１ユーザの動き情報を前記サーバに送信し、
    前記サーバは、前記第１ユーザの電子装置から受信された映像データ、音声データ、及び前記第１ユーザの動き情報を時間同期化し、前記時間同期化された映像データ、音声データ、及び前記第１ユーザの動き情報を前記第２ユーザの電子装置に送信し、
    前記第２ユーザの電子装置は、前記サーバから受信された映像データと音声データを出力し、前記第１ユーザの動き情報を前記第１ウェアラブル装置に送信する、請求項１２に記載の隔トレーニングシステム。
14. ストリーミング基盤トレーニングシステムであって、
    運動に関する映像データ、音声データ、及び第１ユーザの動き情報を含むコンテンツを第２ユーザの電子装置にストリーミングするサーバと、
    前記電子装置に接続されるウェアラブル装置と、
    を含み、
    前記ウェアラブル装置は、前記電子装置から前記第１ユーザの動き情報を受信し、前記第２ユーザの動き情報を取得し、前記取得された動きと前記受信された動き情報の間の差を算出し、前記算出された差に基づいてトルクの強度を決定し、前記決定されたトルクの強度だけのトルクを前記第２ユーザに出力する、ストリーミング基盤トレーニングシステム。
15. トルクを出力するウェアラブル装置の動作方法であって、
    サーバ又は電子装置から第１ユーザの動き情報を受信するステップと、
    前記第２ユーザの動き情報を取得するステップと、
    前記取得された動き情報と前記受信された動き情報との間の差を算出するステップと、
    前記算出された差に基づいてトルクの強度を決定するステップと、
    前記決定されたトルクの強度だけのトルクが前記モータから出力されるように前記モータドライバー回路を制御するステップと、
    を含む、ウェアラブル装置の動作方法。

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