JP6540138B2 - Motion measurement device, motion measurement method and program - Google Patents
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Description
本発明は、運動計測装置、運動計測方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a motion measurement device, a motion measurement method, and a program.
従来、自転車の乗り手の運動量を算出する技術として、例えば、自転車のクランク軸トルクおよびクランク軸回転数を検出し、クランク軸トルクとクランク軸回転数との積で得られる仕事率を算出して、仕事率をカロリー換算する電動アシスト自転車が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、実験的に得られた仕事率と運動量(または消費カロリー)の回帰式によって、運動量を算出する自転車用メータが知られている(例えば、特許文献2参照)。 Conventionally, as a technique for calculating the momentum of a rider of a bicycle, for example, a crankshaft torque and a crankshaft rotation number of the bicycle are detected, and a power obtained by multiplying the crankshaft torque by the crankshaft rotation number is calculated. There is known an electrically assisted bicycle that converts the work rate into calories (see, for example, Patent Document 1). There is also known a bicycle meter that calculates the amount of exercise by the regression equation of the work rate and the amount of exercise (or consumed calories) obtained experimentally (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、いずれもクランク軸部に検出部を備えているため、装置を搭載した自転車以外での自転車走行における活動量を計測することができないという問題があった。 However, both due to the provision of the detection unit to the crank shaft portion, there is the amount of activity of the Most say problems can be measured in bicycling other than bicycle equipped with devices.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、自転車本体に専用の装置を搭載することなく、自転車走行における活動量を計測することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and it is an object of the present invention to measure the amount of activity in running a bicycle without mounting a dedicated device on the bicycle body .
上記目的を達成するため、本発明の一態様の運動計測装置は、
計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する第1の特定手段と、
前記第1の特定手段によって特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する第1の算出手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the motion measurement device according to one aspect of the present invention is
Detection means for detecting rotational movement of the measurement subject about the body axis;
First specifying means for specifying a turning cycle of a pedal in the bicycle traveling of the person to be measured from the turning movement detected by the detecting means;
First calculating means for calculating an amount of activity in the bicycle traveling based on the rotation cycle specified by the first specifying means;
And the like.
本発明によれば、自転車本体に専用の装置を搭載することなく、自転車走行における活動量を計測することができる。 According to the present invention, it is possible to measure the amount of activity in bicycle travel without mounting a dedicated device on the bicycle body .
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using the drawings.
図1は、本発明の一実施形態である運動計測装置1の使用状態を示す模式図である。
本実施形態の運動計測装置1は、図1に示すように、ベルト等を介して計測対象者(ユーザ)の腰に取り付けられ、体幹の動きを加速度/角速度として取得して、種々の運動状態(本実施形態においては、歩行、走行、自転車走行)に応じた活動量を計測する。その後、運動計測装置1は、計測結果を腕等に装着して使用するリスト型の表示装置2に出力する。ユーザは、表示装置2での表示で計測結果(活動量)を確認する。
FIG. 1 is a schematic view showing a use state of a
The
図2は、本発明の電子機器の一実施形態としての運動計測装置1のハードウェア構成を示すブロック図である。
運動計測装置1は、図2に示すように、制御部11と、センサユニット12と、入力部13と、LCD(Liquid Crystal Display)14と、時計回路15と、ROM(Read Only Memory)16と、RAM(Random Access Memory)17と、GPS(Global Positioning System)アンテナ18と、GPSモジュール19と、無線通信用アンテナ20と、無線通信モジュール21と、ドライブ22とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing the hardware configuration of a
As shown in FIG. 2, the
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置によって構成され、運動計測装置1全体の動作を制御する。例えば、制御部11は、運動計測処理(後述)のためのプログラム等、ROM16に記録されているプログラムに従って各種の処理を実行する。
センサユニット12は、3軸加速度センサ、地磁気センサ、あるいは気温センサ等の各種センサを備えている。
The control unit 11 is configured by an arithmetic processing unit such as a CPU (Central Processing Unit), and controls the operation of the entire
The
入力部13は、各種釦やLCD14の表示領域に積層される静電容量式または抵抗膜式の位置入力センサ等で構成され、ユーザの指示操作に応じて各種情報を入力する。
LCD14は、制御部11の指示に従って画像を出力する。例えば、LCD14は、各種画像やユーザインターフェースの画面を表示する。本実施形態においては、LCD14に入力部13の位置入力センサが重畳して配置され、タッチパネルが構成されている。
時計回路15は、システムクロックあるいは発振器により生成される信号から時刻信号を生成し、現在時刻を出力する。
The
The
The
ROM16は、制御部11で実行される制御プログラム等の情報を格納する。
RAM17は、制御部11が各種処理を実行する際のワークエリアを提供する。
GPSアンテナ18は、GPSにおける衛星から発信される電波を受信して電気信号に変換し、変換した電気信号(以下、「GPS信号」と称する。)をGPSモジュール19に出力する。
GPSモジュール19は、GPSアンテナ18から入力されたGPS信号に基づいて、運動計測装置1の位置(緯度、経度、高度)およびGPSによって示される現在時刻を検出する。また、GPSモジュール19は、検出した位置および現在時刻を示す情報を制御部11に出力する。
The
The
The
The
無線通信用アンテナ20は、無線通信モジュール21によって利用される無線通信に対応した周波数の電波を受信可能なアンテナであり、例えばループアンテナやロッドアンテナによって構成される。無線通信用アンテナ20は、無線通信モジュール21から入力された無線通信の電気信号を電磁波として送信したり、受信した電磁波を電気信号に変換して無線通信モジュール21に出力したりする。
無線通信モジュール21は、制御部11の指示に従って、無線通信用アンテナ20を介して他の装置に信号を送信する。また、無線通信モジュール21は、他の装置から送信された信号を受信し、受信した信号が示す情報を制御部11に出力する。
ドライブ22には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリ(例えばフラッシュメモリ)等よりなる、リムーバブルメディア31が適宜装着される。リムーバブルメディア31は、画像のデータ等の各種データを記憶することができる。
The
The
A
図3は、このような運動計測装置1の機能的構成のうち、活動量計測処理を実行するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
活動量計測処理とは、センサユニット12から取得したセンサ値に基づいて、各種運動状態における動作を加味した活動量を計測する一連の処理をいう。
FIG. 3 is a functional block diagram showing a functional configuration for executing an activity amount measurement process among the functional configurations of such a
The activity amount measurement process refers to a series of processes for measuring an activity amount taking into consideration the motion in various exercise states based on the sensor value acquired from the
活動量計測処理を実行する場合には、図3に示すように、制御部11において、センサ値取得部51と、軸補正部52と、運動状態判定部53と、活動量計測処理部54と、通信制御部55と、が機能する。
また、リムーバブルメディア31の一領域には、センサ値記憶部71が設定される。
センサ値記憶部71には、センサユニット12から取得したセンサ値や軸補正後のセンサ値が記憶される。
When executing the activity amount measurement process, as shown in FIG. 3, in the control unit 11, the sensor
In addition, a sensor
The sensor
センサ値取得部51は、センサユニット12から角速度と加速度を取得する。取得した角速度と加速度のセンサ値は、センサ値記憶部71に記憶される。
The sensor
軸補正部52は、取得した角速度と加速度のセンサ値に対して、軸補正を行う。
本実施形態において、センサユニット12は計測対象者の腰に装着されているために、直立している歩行・走行、ハンドル操作を行っているような自転車走行時には、鉛直軸に対して、前傾しているために、センサ値の上下軸も鉛直軸に対して前傾するようにずれている。
このため、本実施形態においては、軸補正部52により、前傾状態でずれているセンサ値の上下方向を重力方向(鉛直方向)に合わせる軸補正を行う。
具体的には、軸補正部52は、例えば、各軸の加速度成分を、値の変化の規則性が見られる走動作の周期の数周期分の値を平均化する。当該平均化により残った重力成分から、重力方向を特定する。
軸補正部52は、特定した重力方向と上下方向の加速度を一致するように加速度と各速度の各軸を回転させて軸補正を行う。その後、軸補正を行った加速度と角速度は、センサ値記憶部71に記憶される。
The
In the present embodiment, since the
For this reason, in the present embodiment, the
Specifically, the
The
運動状態判定部53は、取得した軸補正後の加速度(重力加速度)に基づいて、運動状態を判定する。
具体的には、運動状態判定部53は、取得した重力加速度の最大値が自転車の走行時における重力加速度の範囲となる場合には、自転車に乗って走行している状態(以下、「自転車走行状態」という。)と判定し、重力加速度の最大値が歩行時における重力加速度の範囲となる場合には、歩行している状態(以下、「歩行状態」という。)と判定し、重力加速度の最大値が走行時における重力加速度の範囲となる場合には、走行している状態(以下、「走行状態」という。)と判定する。
The motion
Specifically, when the maximum value of the obtained gravitational acceleration falls within the range of gravitational acceleration during traveling of the bicycle, the motion
なお、本実施形態においては、以下に示す運動状態における実際の重力加速度の遷移に基づいて判定基準を設定している。
図4は、各種の運動状態における実際の重力加速度の遷移を示す図である。
図4の例に示すように、実際に自転車の走行をした時には、重力加速度の最大値が1.2Gを超えない範囲で、重力加速度が遷移している傾向が見られる。
また、実際に歩行した時には、重力加速度の最大値が1.2G以上であり2G以下の範囲で重力加速度が遷移している傾向が見られる。
また、実際に走行時には、重力加速度の最大値が2Gを超えるような傾向が見られる。
このため、本実施形態においては、上述した運動状態における重力加速度の遷移の傾向から、運動状態を判定するように構成している。即ち、本実施形態においては、重力加速度の最大値が1.2Gを超えない場合には、自転車走行状態と判定し、重力加速度の最大値が1.2G以上であり2G以下の範囲である場合には、歩行状態と判定し、重力加速度の最大値が2Gを超えるような場合には、走行状態と判定するように構成する。
In the present embodiment, the determination criterion is set based on the transition of the actual gravity acceleration in the motion state described below.
FIG. 4 is a diagram showing the transition of actual gravity acceleration in various motion states.
As shown in the example of FIG. 4, when the bicycle is actually traveled, the tendency of the gravity acceleration to transition is seen within the range where the maximum value of the gravity acceleration does not exceed 1.2 G.
Also, when actually walking, the tendency of the gravity acceleration to transition is seen in the range of the maximum value of the gravity acceleration of 1.2 G or more and 2 G or less.
In addition, during traveling, there is a tendency that the maximum value of the gravitational acceleration exceeds 2 G.
For this reason, in the present embodiment, the movement state is determined from the tendency of the transition of the gravitational acceleration in the movement state described above. That is, in the present embodiment, when the maximum value of the gravitational acceleration does not exceed 1.2 G, it is determined that the bicycle is in the traveling state, and the maximum value of the gravitational acceleration is in the range of 1.2 G or more and 2 G or less In this case, it is determined that the vehicle is in the walking state, and when the maximum value of the gravitational acceleration exceeds 2 G, the traveling state is determined.
活動量計測処理部54は、運動状態判定部53による判定結果に応じて、各種活動量計測処理(自転車活動量計測処理、歩行活動量計測処理、走行活動量計測処理)を実行する。
The activity amount
<自転車活動量計測処理>
活動量計測処理部54は、運動状態判定部53による判定結果が自転車走行状態であった場合には、自転車活動量計測処理を実行する。自転車活動量計測処理の実行の結果、自転車の走行動作が加味された活動量が算出される。
具体的には、活動量計測処理部54は、以下のような処理動作を行う。
[平滑化]
活動量計測処理部54は、センサ値記憶部71から所定の期間(例えば、4秒)の体軸回りの角速度(軸補正前の角速度)を取得し、ノイズ除去を目的として平滑化を行う。
[ペダリングの周期の決定]
そして、活動量計測処理部54は、平滑化された角速度(軸補正後の角速度)の移動平均を求めて、移動平均値を算出する。算出した移動平均値と、平滑化された角速度の交点を求めて、当該求められた交点の時間をペダルの回転(以下、「ペダリング」という。)の周期として算出する。
[ケイデンスの計測(周期判定)]
次に、活動量計測処理部54は、算出したペダリングの周期から所定時間(本実施形態においては、1分)当たりのペダリング数(以下、「ケイデンス」という。)を計測する。
[活動量の算出]
最後に、活動量計測処理部54は、算出したケイデンスに対して、自転車用の活動量が加味された定数を用いて(自転車用の活動量が加味された所定の乗数をかけて)、自転車走行時の活動量を算出する。
<Bicycle activity measurement processing>
The activity amount
Specifically, the activity amount
[Smoothing]
The activity amount
[Determination of pedaling cycle]
Then, the activity amount
[Measurement of cadence (period judgment)]
Next, the activity amount
[Calculation of activity amount]
Finally, the activity amount
<歩行活動量計測処理>
活動量計測処理部54は、運動状態判定部53による判定結果が歩行状態であった場合には、歩行活動量計測処理を実行する。歩行活動量計測処理の実行の結果、歩行動作が加味された活動量が算出される。
具体的には、活動量計測処理部54は、以下のような処理動作を行う。
[平滑化]
活動量計測処理部54は、センサ値記憶部71から所定の期間(例えば、4秒)の鉛直方向の加速度(軸補正後の加速度)を取得し、ノイズ除去を目的として平滑化を行う。
[歩行の計測(周期判定)]
そして、活動量計測処理部54は、平滑化された加速度の移動平均を求めて、移動平均値を算出する。算出した移動平均値と、平滑化された加速度の交点を求めて、当該求められた交点の時間を歩行周期として計測する。
[活動量の算出]
最後に、活動量計測処理部54は、計測した歩行の周期に対して、走行用の活動量が加味された定数を用いて(走行用の活動量が加味された所定の乗数をかけて)、自転車走行時の活動量を算出する。
<Walking activity measurement processing>
The activity amount
Specifically, the activity amount
[Smoothing]
The activity amount
[Measurement of gait (period determination)]
Then, the activity amount
[Calculation of activity amount]
Finally, the activity amount
<走行活動量計測処理>
活動量計測処理部54は、運動状態判定部53による判定結果が走行状態であった場合には、走行活動量計測処理を実行する。走行活動量計測処理の実行の結果、走行動作が加味された活動量が算出される。
具体的には、活動量計測処理部54は、以下のような処理動作を行う。
[平滑化]
活動量計測処理部54は、センサ値記憶部71から所定の期間(例えば、4秒)の鉛直方向の加速度(軸補正後の加速度)を取得し、ノイズ除去を目的として平滑化を行う。
[走行の計測(周期判定)]
そして、活動量計測処理部54は、平滑化された加速度の移動平均を求めて、移動平均値を算出する。算出した移動平均値と、平滑化された加速度の交点を求めて、当該求められた交点の時間を走行周期として計測する。
[活動量の算出]
最後に、活動量計測処理部54は、計測した走行の周期に対して、走行用の活動量が加味された定数を用いて(走行用の活動量が加味された所定の乗数をかけて)、走行時の活動量を算出する。
<Driving activity measurement processing>
The activity amount
Specifically, the activity amount
[Smoothing]
The activity amount
[Measurement of traveling (period determination)]
Then, the activity amount
[Calculation of activity amount]
Finally, the activity amount
また、活動量計測処理部54は、測定した活動量である計測結果を累積する。
Further, the activity amount
通信制御部55は、活動量計測処理部54によって計測/累積された活動量(以下、「累積活動量」という。)を、外部の表示装置2に送信するように無線通信モジュール21を制御する。表示装置2では、受信した累積活動量を表示して、ユーザが現在の累積活動量を確認する。
The
図5は、図3の機能的構成を有する図2の運動計測装置1が実行する活動量計測処理の流れを説明するフローチャートである。
活動量計測処理は、ユーザによる入力部13への活動量計測処理開始の操作により開始される。
活動量計測処理の開始にあたり、センサユニット12から加速度と各速度のセンサ値がセンサ値取得部51により取得される。そして、軸補正部52により、取得したセンサ値に対して、鉛直方向に軸を合わせる軸補正が行われて、センサユニット12から取得した加速度と角速度のセンサ値と、軸補正を行った加速度と角速度のセンサ値がセンサ値記憶部71に記憶される。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the flow of the activity amount measurement process performed by the
The activity amount measurement process is started by an operation of the activity amount measurement process start to the
At the start of the activity amount measurement process, sensor values of the acceleration and each speed are acquired from the
ステップS11において、運動状態判定部53は、取得した軸補正後の加速度(重力加速度)に基づいて、運動状態(自転車走行状態/歩行状態/走行状態)を判定する。具体的には、運動状態判定部53は、取得した重力加速度の最大値が1.2Gを超える場合には、自転車走行状態と判定し、重力加速度の最大値が1.2G以上であり2G以下の範囲である場合には、歩行状態と判定し、重力加速度の最大値が2Gを超えるような場合には、走行状態と判定する。
軸補正後の加速度の最大値が1.2Gを超えない場合には、ステップS11において[AcZ<1.2g(自転車走行状態)]と判定されて、処理はステップS12に進む。
軸補正後の加速度が1.2G以上であり2G以下の範囲である場合には、ステップS11において[1.2g<AcZ<2g(歩行状態)]と判定されて、処理はステップS13に進む。
軸補正後の加速度が2Gを超える場合には、ステップS11において[AcZ<1.2g(走行状態)]と判定されて、処理はステップS13に進む。
In step S11, the exercise
If the maximum value of the acceleration after axis correction does not exceed 1.2 G, it is determined in step S11 that [AcZ <1.2 g (bicycle running state)], and the process proceeds to step S12.
If the acceleration after the axis correction is in the range of 1.2 G or more and 2 G or less, it is determined in step S11 that “1.2 g <AcZ <2 g (walking state)”, and the process proceeds to step S13.
If the acceleration after the axis correction exceeds 2 G, it is determined that [AcZ <1.2 g (traveling state)] in step S11, and the process proceeds to step S13.
ステップS12において、活動量計測処理部54は、運動状態判定部53による判定結果が自転車走行状態であった場合には、自転車活動量計測処理を実行する。自転車活動量計測処理の実行の結果、自転車の走行動作が加味された活動量が算出される。なお、自転車活動量計測処理の詳細な流れについては、後述する。
In step S12, the activity amount
ステップS13において、活動量計測処理部54は、運動状態判定部53による判定結果が歩行状態であった場合には、歩行活動量計測処理を実行する。歩行活動量計測処理の実行の結果、歩行動作が加味された活動量が算出される。なお、歩行活動量計測処理の詳細な流れについては、後述する。
In step S13, the activity amount
ステップS14において、活動量計測処理部54は、運動状態判定部53による判定結果が走行状態であった場合には、走行活動量計測処理を実行する。走行活動量計測処理の実行の結果、走行動作が加味された活動量が算出される。なお、走行活動量計測処理の詳細な流れについては、後述する。
In step S14, the activity amount
ステップS15において、活動量計測処理部54は、測定した活動量である計測結果を累積する。
In step S15, the activity amount
ステップS16において、通信制御部55は、累積活動量を、外部の表示装置2に送信するように無線通信モジュール21を制御する。表示装置2では、受信した累積活動量を表示して、ユーザが現在の累積活動量を確認する。その後処理は、ステップS11に戻る。
In step S16, the
図6は、活動量計測処理のうち、自転車活動量計測処理の流れを説明するフローチャートである。 FIG. 6 is a flow chart for explaining the flow of the bicycle activity measurement process in the activity measurement process.
ステップS121において、活動量計測処理部54は、センサ値記憶部71から所定の期間(例えば、4秒)の体軸回りの角速度(軸補正前の角速度)を取得し、ノイズ除去を目的として平滑化を行う。
In step S121, the activity amount
ステップS122において、活動量計測処理部54は、平滑化された角速度(軸補正後の角速度)の移動平均を求めて、移動平均値を算出する。算出した移動平均値と、平滑化された角速度の交点を求めて、当該求められた交点の時間をペダリングの周期として算出する。
In step S122, the activity amount
ステップS123において、活動量計測処理部54は、算出したペダリングの周期からケイデンスを計測する。
In step S123, the activity amount
ステップS124において、活動量計測処理部54は、算出したケイデンスに対して、自転車用の活動量が加味された定数を用いて(自転車用の活動量が加味された所定の乗数をかけて)、自転車走行時の活動量を算出する。
In step S124, the activity amount
図7は、活動量計測処理のうち、歩行活動量計測処理の流れを説明するフローチャートである。 FIG. 7 is a flow chart for explaining the flow of the walking activity measurement process in the activity measurement process.
ステップS131において、活動量計測処理部54は、センサ値記憶部71から所定の期間(例えば、4秒)の鉛直方向(上下方向)の加速度(軸補正後の加速度)を取得し、ノイズ除去を目的として平滑化を行う。
In step S131, the activity amount
ステップS132において、活動量計測処理部54は、平滑化された加速度の移動平均を求めて、移動平均値を算出する。算出した移動平均値と、平滑化された加速度の交点を求めて、当該求められた交点の時間を歩行周期として計測する。
In step S132, the activity amount
ステップS133において、活動量計測処理部54は、計測した歩行の周期に対して、歩行用の活動量が加味された定数を用いて(歩行用の活動量が加味された所定の乗数をかけて)、歩行時の活動量を算出する。
In step S133, the activity amount
図8は、活動量計測処理のうち、走行活動量計測処理の流れを説明するフローチャートである。 FIG. 8 is a flow chart for explaining the flow of the travel activity measurement process in the activity measurement process.
ステップS141において、活動量計測処理部54は、センサ値記憶部71から所定の期間(例えば、4秒)の鉛直方向(上下方向)の加速度(軸補正後の加速度)を取得し、ノイズ除去を目的として平滑化を行う。
In step S141, the activity amount
ステップS142において、活動量計測処理部54は、平滑化された加速度の移動平均を求めて、移動平均値を算出する。算出した移動平均値と、平滑化された加速度の交点を求めて、当該求められた交点の時間を走行周期として計測する。
In step S142, the activity amount
ステップS143において、活動量計測処理部54は、計測した走行の周期に対して、走行用の活動量が加味された定数を用いて(走行用の活動量が加味された所定の乗数をかけて)、走行時の活動量を算出する。
In step S143, the activity amount
したがって、運動計測装置1においては、単一の測定器で自転車走行、歩行、2足走行を通じた活動量計測が行える。例えば、自転車で近所のショッピングモールまで行きその後、徒歩で長時間ショッピングを行ったような場合でも通算の活動量を計測できる。
Therefore, in the
以上のように構成される運動計測装置1は、センサ値取得部51と、活動量計測処理部54と、を備える。
センサ値取得部51は、計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する。
活動量計測処理部54は、センサ値取得部51によって検出された回動運動から計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する。
活動量計測処理部54は、特定された回動周期に基づいて、自転車走行における活動量を算出する。
これにより、運動計測装置1においては、自転車走行における活動量を計測することができる。
The
The sensor
The activity amount
The activity amount
Thereby, in the
センサ値取得部51は、計測対象者の体軸回りの角速度を検出する。
活動量計測処理部54は、センサ値取得部51によって検出された角速度に対し、平滑化を施した上で、平滑化された角速度における所定の期間の移動平均値を算出し、この移動平均値と平滑化された角速度の交点を求め、この交点間の時間を回動周期として特定する。
これにより、運動計測装置1においては、自転車走行における活動量を確実に計測することができる。
The sensor
The activity amount
Thereby, in the
また、運動計測装置1は、軸補正部52と、運動状態判定部53とを備える。
センサ値取得部51は、加速度を取得する。
軸補正部52は、センサ値取得部51によって取得された加速度の加速度成分の軸方向を、重力方向に基づいて補正する。
運動状態判定部53は、軸補正部52により軸方向が補正された加速度に基づいて、計測対象者の運動状態を特定する。
これにより、運動計測装置1においては、例えば、歩行、走行、自転車走行等の種々の運動状態を特定することができる。
In addition, the
The sensor
The
The motion
Thereby, in the
センサ値取得部51は、周期的に変化する所定期間における加速度を取得する。
運動状態判定部53は、周期的に変化する所定期間の軸補正部52により補正された加速度の最大値から計測対象者の運動状態を特定する。
これにより、運動計測装置1においては、運動動作の特定の精度を高めることができる。
The sensor
The exercise
Thereby, in the
運動状態判定部53は、計測対象者の運動状態として、歩行と、走行と、自転車走行の運動状態を特定する。
これにより、運動計測装置1においては、歩行、走行、自転車走行の運動動作を特定することができる。
The exercise
As a result, in the
活動量計測処理部54は、軸補正部52により補正された加速度の移動平均と、当該加速度の交点とに基づいて、交点間の時間から歩行又は走行における2足移動運動の周期を特定する。
また、活動量計測処理部54は、活動量計測処理部54によって特定された2足移動運動の周期に基づいて、活動量を算出する。
これにより、運動計測装置1においては、歩行又は走行における活動量を計測することができる。
The activity amount
Further, the activity amount
Thereby, in the
運動計測装置1は、計測対象者の体幹に装着される。
これにより、運動計測装置1においては、計測対象者の体軸回りの加速度や角速度を計測することができる。
The
Thereby, in the
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like in the range in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
上述の実施形態では、2輪自転車を例に説明したが、乗り手自身の人力を主たる動力源として車輪を駆動することで推進力を得て、乗り手の任意による進路で地上を移動する乗り物であり、また、実際に移動を伴わない、所謂エアロバイクのような乗り物も含む。さらに、歩行や走行についても実際に移動を伴わない状態、例えば、所謂ルームランナーのような機器上を歩行又は走行する状態も含む。
また、上述の実施形態では、センサ値取得部51が、計測対象者の体軸回りの角速度を取得し、活動量計測処理部54は、センサ値取得部51によって取得された角速度からペダル運動の回動周期を特定するようにしたが、これに限らず、計測対象者の体軸回りの加速度の変化や地磁気センサの出力の変化からペダル運動の回動周期を特定するようにしてもよい。
Although the two-wheeled bicycle has been described as an example in the above-described embodiment, the vehicle is a vehicle that travels the ground along an arbitrary route of the rider by obtaining propulsion by driving the wheels using the rider's own human power as a main power source. Also includes vehicles such as so-called exercise bikes that do not actually involve movement. Furthermore, it also includes a state where movement does not actually accompany walking or traveling, for example, a state of walking or traveling on a device such as a so-called room runner.
Further, in the above-described embodiment, the sensor
また、上述の実施形態では、表示装置2において計測結果(活動量)を表示出力するように構成したが、これに限られず、運動計測装置1において計測結果を出力するように構成することができる。運動計測装置1において計測結果を出力する場合には、例えば、活動量から得られる計測結果の良し悪しを、音や振動等で出力したりするように構成することができる。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although it was comprised so that a measurement result (activity amount) might be display-outputted in the
また、上述の実施形態では、本発明が適用される運動計測装置1は、計測機器を例として説明したが、特にこれに限定されない。
例えば、本発明は、活動量計測処理機能を有する電子機器一般に適用することができる。具体的には、例えば、本発明は、ノート型のパーソナルコンピュータ、プリンタ、テレビジョン受像機、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯型ナビゲーション装置、携帯電話機、スマートフォン、ポータブルゲーム機等に適用可能である。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the
For example, the present invention can be applied to electronic devices in general having an activity measurement processing function. Specifically, for example, the present invention is applicable to a laptop personal computer, a printer, a television receiver, a video camera, a digital camera, a portable navigation device, a mobile phone, a smartphone, a portable game machine, and the like.
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
換言すると、図3の機能的構成は例示に過ぎず、特に限定されない。即ち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能が運動計測装置1に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのような機能ブロックを用いるのかは特に図3の例に限定されない。
また、1つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。
The series of processes described above can be performed by hardware or software.
In other words, the functional configuration of FIG. 3 is merely an example and is not particularly limited. That is, it is sufficient if the
Further, one functional block may be configured by hardware alone, may be configured by software alone, or may be configured by a combination of them.
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
When the series of processes are executed by software, a program that configures the software is installed on a computer or the like from a network or a recording medium.
The computer may be a computer incorporated in dedicated hardware. The computer may be a computer capable of executing various functions by installing various programs, for example, a general-purpose personal computer.
このようなプログラムを含む記録媒体は、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布される図2のリムーバブルメディア31により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。リムーバブルメディア31は、例えば、磁気ディスク(フロッピディスクを含む)、光ディスク、又は光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、CD−ROM(Compact Disk−Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk),Blu−ray(登録商標) Disc(ブルーレイディスク)等により構成される。光磁気ディスクは、MD(Mini−Disk)等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている図2のROM12等で構成される。
The recording medium including such a program is not only configured by the
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。 In the present specification, in the step of describing the program to be recorded on the recording medium, the processing performed chronologically along the order is, of course, parallel or individually not necessarily necessarily chronologically processing. It also includes the processing to be performed.
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are merely illustrative and do not limit the technical scope of the present invention. The present invention can take other various embodiments, and furthermore, various changes such as omissions and substitutions can be made without departing from the scope of the present invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention described in the present specification, etc., and are included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記1]
計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する第1の特定手段と、
前記第1の特定手段によって特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する第1の算出手段と、
を備えることを特徴とする運動計測装置。
[付記2]
前記検出手段は、前記計測対象者の体軸回りの角速度を検出し、
前記第1の特定手段は、前記検出手段によって検出された角速度に対し、平滑化を施した上で、平滑化された角速度における所定の期間の移動平均値を算出し、この移動平均値と前記平滑化された角速度の交点を求め、この交点間の時間を回動周期として特定する、
ことを特徴とする付記1に記載の運動計測装置。
[付記3]
加速度を取得する加速度取得手段と、
前記加速度取得手段によって取得された前記加速度の加速度成分の軸方向を、重力方向に基づいて補正する補正手段と、
前記補正手段により軸方向が補正された加速度に基づいて、計測対象者の運動状態を特定する第2の特定手段と、
を更に備えることを特徴とする付記1又は2に記載の運動計測装置。
[付記4]
前記加速度取得手段は、周期的に変化する所定期間における加速度を取得し、
前記第2の特定手段は、前記周期的に変化する所定期間の前記補正手段によって補正された加速度の最大値から前記計測対象者の運動状態を特定する、
ことを特徴とする付記3に記載の運動計測装置。
[付記5]
前記第2の特定手段は、前記計測対象者の運動状態として、歩行と、走行と、自転車走行の運動状態を特定する、
ことを特徴とする付記3又は4に記載の運動計測装置。
[付記6]
前記補正手段により補正された前記加速度の移動平均から歩行又は走行における2足移動運動の周期を特定する第3の特定手段と、
前記第3の特定手段によって特定された前記2足移動運動の周期に基づいて、当該2足移動運動の活動量を算出する第2の算出手段と、
を備えることを特徴とする付記5に記載の運動計測装置。
[付記7]
前記計測対象者の体幹に装着されることを特徴とする付記1乃至6の何れかに記載の運動計測装置。
[付記8]
計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する検出ステップと、
前記検出ステップによって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する特定ステップと、
特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する算出ステップと、
を備えることを特徴とする運動計測方法。
[付記9]
コンピュータを、
計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する検出手段、
前記検出手段によって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する算出手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
The invention described in the claims at the beginning of the application of the present application is appended below.
[Supplementary Note 1]
Detection means for detecting rotational movement of the measurement subject about the body axis;
First specifying means for specifying a turning cycle of a pedal in the bicycle traveling of the person to be measured from the turning movement detected by the detecting means;
First calculating means for calculating an amount of activity in the bicycle traveling based on the rotation cycle specified by the first specifying means;
A motion measurement apparatus comprising:
[Supplementary Note 2]
The detection means detects an angular velocity around a body axis of the measurement target person,
The first specifying unit smoothes the angular velocity detected by the detecting unit, and then calculates a moving average value of a predetermined period in the smoothed angular velocity, and the moving average value and the moving average value Determine the point of intersection of the smoothed angular velocity, and specify the time between the points of intersection as the rotation cycle,
The exercise measuring device according to
[Supplementary Note 3]
Acceleration acquisition means for acquiring acceleration;
A correction unit configured to correct an axial direction of an acceleration component of the acceleration acquired by the acceleration acquisition unit based on a gravity direction;
Second specifying means for specifying the motion state of the measurement subject based on the acceleration whose axis direction has been corrected by the correction means;
The motion measurement device according to any one of the
[Supplementary Note 4]
The acceleration acquiring means acquires an acceleration in a periodically changing predetermined period,
The second identification means identifies the motion state of the person to be measured from the maximum value of the acceleration corrected by the correction means during the periodically changing predetermined period.
The motion measurement device according to appendix 3, characterized in that
[Supplementary Note 5]
The second identification means identifies an exercise state of walking, running, and bicycle running as the exercise state of the person to be measured.
The motion measurement device according to Additional remark 3 or 4, characterized in that.
[Supplementary Note 6]
Third specifying means for specifying a cycle of bipedal movement in walking or running from the moving average of the acceleration corrected by the correcting means;
A second calculation unit that calculates an activity amount of the biped movement exercise based on a cycle of the biped movement movement identified by the third identification unit;
The exercise measuring apparatus according to appendix 5, comprising:
[Supplementary Note 7]
The exercise measuring apparatus according to any one of
[Supplementary Note 8]
Detecting the rotational movement of the measurement subject about the body axis;
A specifying step of specifying a turning cycle of a pedal in the bicycle traveling of the person to be measured from the turning movement detected in the detecting step;
A calculation step of calculating the amount of activity in the bicycle traveling based on the identified rotation cycle;
A motion measurement method comprising:
[Supplementary Note 9]
Computer,
Detection means for detecting rotational movement of the measurement subject about the body axis;
Specification means for specifying a rotation cycle of a pedal in bicycle travel of the measurement target person from the rotation movement detected by the detection means;
Calculating means for calculating the amount of activity in the bicycle traveling based on the rotation cycle specified by the specifying means;
A program characterized by acting as
1・・・運動計測装置,11・・・制御部,12・・・センサユニット,13・・・入力部,14・・・LCD,15・・・時計回路,16・・・ROM,17・・・RAM,18・・・GPSアンテナ,19・・・GPSモジュール,20・・・無線通信用アンテナ,21・・・無線通信モジュール,22・・・ドライブ,31・・・リムーバブルメディア,51・・・センサ値取得部,52・・・軸補正部,53・・・運動状態判定部,54・・・活動量計測処理部,55・・・通信制御部,71・・・センサ値記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記検出手段によって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する第1の特定手段と、
前記第1の特定手段によって特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する第1の算出手段と、
を備えることを特徴とする運動計測装置。 Detection means for detecting rotational movement of the measurement subject about the body axis;
First specifying means for specifying a turning cycle of a pedal in the bicycle traveling of the person to be measured from the turning movement detected by the detecting means;
First calculating means for calculating an amount of activity in the bicycle traveling based on the rotation cycle specified by the first specifying means;
A motion measurement apparatus comprising:
前記第1の特定手段は、前記検出手段によって検出された角速度に対し、平滑化を施した上で、平滑化された角速度における所定の期間の移動平均値を算出し、この移動平均値と前記平滑化された角速度の交点を求め、この交点間の時間を回動周期として特定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の運動計測装置。 The detection means detects an angular velocity around a body axis of the measurement target person,
The first specifying unit smoothes the angular velocity detected by the detecting unit, and then calculates a moving average value of a predetermined period in the smoothed angular velocity, and the moving average value and the moving average value Determine the point of intersection of the smoothed angular velocity, and specify the time between the points of intersection as the rotation cycle,
The motion measurement device according to claim 1, characterized in that:
前記加速度取得手段によって取得された前記加速度の加速度成分の軸方向を、重力方向に基づいて補正する補正手段と、
前記補正手段により軸方向が補正された加速度に基づいて、計測対象者の運動状態を特定する第2の特定手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の運動計測装置。 Acceleration acquisition means for acquiring acceleration;
A correction unit configured to correct an axial direction of an acceleration component of the acceleration acquired by the acceleration acquisition unit based on a gravity direction;
Second specifying means for specifying the motion state of the measurement subject based on the acceleration whose axis direction has been corrected by the correction means;
The motion measurement device according to claim 1, further comprising:
前記第2の特定手段は、前記周期的に変化する所定期間の前記補正手段によって補正された加速度の最大値から前記計測対象者の運動状態を特定する、
ことを特徴とする請求項3に記載の運動計測装置。 The acceleration acquiring means acquires an acceleration in a periodically changing predetermined period,
The second identification means identifies the motion state of the person to be measured from the maximum value of the acceleration corrected by the correction means during the periodically changing predetermined period.
The movement measuring device according to claim 3 characterized by things.
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の運動計測装置。 The second identification means identifies an exercise state of walking, running, and bicycle running as the exercise state of the person to be measured.
The movement measuring device according to claim 3 or 4 characterized by things.
前記第3の特定手段によって特定された前記2足移動運動の周期に基づいて、当該2足移動運動の活動量を算出する第2の算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項5に記載の運動計測装置。 Third specifying means for specifying a cycle of bipedal movement in walking or running from the moving average of the acceleration corrected by the correcting means;
A second calculation unit that calculates an activity amount of the biped movement exercise based on a cycle of the biped movement movement identified by the third identification unit;
The motion measurement device according to claim 5, comprising:
前記検出ステップによって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する特定ステップと、
特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する算出ステップと、
を備えることを特徴とする運動計測方法。 Detecting the rotational movement of the measurement subject about the body axis;
A specifying step of specifying a turning cycle of a pedal in the bicycle traveling of the person to be measured from the turning movement detected in the detecting step;
A calculation step of calculating the amount of activity in the bicycle traveling based on the identified rotation cycle;
A motion measurement method comprising:
計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する検出手段、
前記検出手段によって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する算出手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。 Computer,
Detection means for detecting rotational movement of the measurement subject about the body axis;
Specification means for specifying a rotation cycle of a pedal in bicycle travel of the measurement target person from the rotation movement detected by the detection means;
Calculating means for calculating the amount of activity in the bicycle traveling based on the rotation cycle specified by the specifying means;
A program characterized by acting as
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