JP6697300B2 - 情報処理方法、プログラム及び情報処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、情報処理方法、プログラム及び情報処理装置に関する。
従来、ユーザの移動距離や移動時間に応じたフィットネスレベルや消費カロリーを求め、このフィットネスレベルや消費カロリーをユーザにフィードバックする技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2012−228568
従来技術では、消費カロリーは、一般的にMETs法(Metabolic equivalents)等を用いて算出される。ここで、運動時の姿勢の良し悪しが、カロリーの消費について影響を与えることが知られている。例えば、左右の歩幅の違いにより、消費カロリーが増大する(参考 "Walking Speed and Step Length Asymmetry Modify the Energy Cost of Walking After Stroke," Neurorehabilitation and Neural Repair 2015, Vol. 29(5) 416-423)。これにより、姿勢が悪い状態で運動する方が、姿勢が良い状態で運動するよりも、消費カロリーが増大すると考えられる。
しかしながら、従来技術では、運動時の姿勢の判定が容易ではないこと等により、消費カロリーの算出の際に、対象者の姿勢は考慮されていなかった。
そこで、開示の技術は、対象者の姿勢に応じた消費カロリーを算出することを目的とする。
開示の技術の一態様における情報処理方法は、制御部を有するコンピュータが実行する情報処理方法であって、前記制御部は、対象者に装着された加速度センサ及び角速度センサからの各センサ信号に基づく、前記対象者の姿勢に関する姿勢データを取得し、取得された前記姿勢データに基づいて、前記対象者の姿勢の不安定性を評価し、評価された前記不安定性に応じた消費カロリーを算出する。
開示の技術によれば、対象者の姿勢に応じた消費カロリーを算出することができる。
実施例における情報処理システムの一例を示す図である。 実施例における情報処理装置のハードウェア構成を示す概略構成図である。 実施例における処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施例における情報処理装置の機能構成の一例を示す図である。 実施例における第1算出部の機能構成の一例を示す図である。 実施例における第2算出部の機能構成の一例を示す図である。 歩行時に記録された各データの一例を示す図である。 スコア算出の一例を説明するための図である。 メイン画面の一例を示す図である。 スポーツウォークに関連する画面の一例を示す図である。 移動軌跡を表示する画面の一例を示す図である。 ダイエットに関連する画面の一例を示す図である。 スポーツウォーク時の画面の一例を示す図である。 スポーツウォークにおけるスコアの結果画面の一例を示す図である。 スポーツウォークにおけるビジュアルの結果画面の一例を示す図である。 スポーツウォークにおけるグラフの結果画面の一例を示す図である。 スポーツウォークにおける体幹の結果画面の一例を示す図である。 ダイエットについての目標設定画面(その1)の一例を示す図である。 ダイエットについての目標設定画面(その2)の一例を示す図である。 ダイエットについての目標設定画面(その2)の一例を示す図である。 ダイエットについての目標設定画面(その3)の一例を示す図である。 ダイエットについての目標設定画面(その4)の一例を示す図である。 実施例におけるアプリケーションのスポーツウォークに関する処理の一例を示すフローチャートである。 実施例におけるカロリー算出処理の一例を示すフローチャートである。 実施例における目標設定処理の一例を示すフローチャートである。 実施例における移動軌跡表示処理の一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。
[実施例]
実施例では、加速度センサ及び角速度センサを搭載する対象として、アイウエアを例に挙げる。図1は、実施例における情報処理システム1の一例を示す図である。図1に示す情報処理システム1は、外部装置10とアイウエア30とを含み、外部装置10とアイウエア30は、ネットワークを介して接続され、データ通信可能になっている。
アイウエア30は、例えばテンプル部分に処理装置20を搭載する。処理装置20は、3軸加速度センサ及び3軸角速度センサ(6軸センサでもよい)を含む。また、アイウエア30は、一対のノーズパッド及びブリッジ部分にそれぞれ生体電極31、33、35を有してもよい。アイウエア30に生体電極が設けられる場合、これらの生体電極から取得される眼電位信号は、処理装置20に送信される。
処理装置20の設置位置は、必ずしもテンプルである必要はないが、アイウエア30が装着された際のバランスを考慮して位置決めされればよい。
外部装置10は、通信機能を有する情報処理装置である。例えば、外部装置10は、ユーザが所持する携帯電話及びスマートフォン等の携帯通信端末やPC(Personal Computer)等である。外部装置10は、処理装置20から受信したセンサ信号等に基づいて、ユーザ(対象者)の運動時の姿勢を考慮した消費カロリーを算出したり、運動時の負荷レベルを算出したり、移動軌跡を表示したりする。運動とは、走行又は歩行や、所定姿勢の維持などをまとめた称呼とする。
以下、運動は、「歩行」を例に挙げて説明するが、これに限られない。また、「歩行」として、ウォーキング(第1歩行)とスポーツウォーク(第2歩行)との2種類の歩行を定義する。ウォーキングは、通常の無意識な歩行を示し、スポーツウォークは、歩行スピードや歩行姿勢、ストライド等を意識した歩行を示す。また、外部装置10は、情報処理装置10と称して説明する。
<情報処理装置10のハードウェア構成>
図2は、実施例における情報処理装置10のハードウェア構成を示す概略構成図である。情報処理装置10の典型的な一例は、スマートフォンなどの携帯電話機であるが、この他、ネットワークに無線又は有線接続可能な携帯端末、あるいはタブレット型端末のようなタッチパネルを搭載した電子機器など、ネットワークを使って通信しながらデータ処理しつつ画面表示可能な汎用機器なども実施形態における情報処理装置10に該当しうる。
実施形態における情報処理装置10は、例えば、図示しない矩形の薄形筐体を備え、その筐体の一方の面には、タッチパネル102が構成される。情報処理装置10では、各構成要素が主制御部150に接続されている。主制御部150は、例えばプロセッサである。
主制御部150には、移動体通信用アンテナ112、移動体通信部114、無線LAN通信用アンテナ116、無線LAN通信部118、記憶部120、スピーカ104、マイクロフォン106、ハードボタン108、ハードキー110及び6軸センサ111が接続されている。また、主制御部150には、さらに、タッチパネル102、カメラ130、及び外部インターフェース140が接続されている。外部インターフェース140は、音声出力端子142を含む。
タッチパネル102は、表示装置及び入力装置の両方の機能を備え、表示機能を担うディスプレイ(表示画面)102Aと、入力機能を担うタッチセンサ102Bとで構成される。ディスプレイ102Aは、例えば、液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどの一般的な表示デバイスにより構成される。タッチセンサ102Bは、ディスプレイ102Aの上面に配置された接触操作を検知するための素子及びその上に積層された透明な操作面を備えて構成される。タッチセンサ102Bの接触検知方式としては、静電容量式、抵抗膜式(感圧式)、電磁誘導式など既知の方式のうちの任意の方式を採用することができる。
表示装置としてのタッチパネル102は、主制御部150によるプログラム122の実行により生成されるアプリケーションの画像を表示する。入力装置としてのタッチパネル102は、操作面に対して接触する接触物(プレイヤの指やスタイラスなどを含む。以下、「指」である場合を代表例として説明する。)の動作を検知することで、操作入力を受け付け、その接触位置の情報を主制御部150に与える。指の動作は、接触点の位置または領域を示す座標情報として検知され、座標情報は、例えば、タッチパネル102の短辺方向及び長辺方向の二軸上の座標値として表される。
情報処理装置10は、移動体通信用アンテナ112や無線LAN通信用アンテナ116を通じてネットワークNに接続され、処理装置20との間でデータ通信をすることが可能である。なお、記憶部120は、プログラム122を記録し、また、記憶部120は、外部装置10と別体であってもよく、例えば、SDカードやCD−RAM等の記録媒体であってもよい。
<処理装置20のハードウェア構成>
図3は、実施例における処理装置20のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、処理装置20は、処理部202、送信部204、6軸センサ206、及び電源部208を有する。また、各生体電極31、33、35は、例えば増幅部を介して電線を用いて処理部202に接続される。なお、処理装置20の各部は、一方のテンプルに設けられるのではなく、一対のテンプルに分散して設けられてもよい。
6軸センサ206は、3軸加速度センサ及び3軸角速度センサである。また、これらの各センサは別個に設けられてもよい。6軸センサ206は、検出したセンサ信号(又は検出データとも称す)を処理部202に出力する。
処理部202は、例えばプロセッサであり、6軸センサ206から得られるセンサ信号を必要に応じて処理し、送信部204に出力する。例えば、処理部202は、6軸センサ206からのセンサ信号を用いて、ピッチ(Pitch)角を示す第1データ、ロール(Roll)角を示す第2データ、及び体軸の傾きの方向と大きさを示す第3データを生成する。また、処理部202は、後述する左右バランスを示す第4データを生成してもよい。
ピッチ角は、例えば頭の前後のブレを示し、ロール角は、例えば頭の左右のブレを示し、体軸の傾きの方向及び大きさ(以下、まとめて「体軸の傾き」と称す。)は、例えば頭の傾きの方向及び大きさを示す。ピッチ角、ロール角、及び体軸の傾きについては、公知の技術を用いて算出すればよい。また、処理部202は、6軸センサ206から得られるセンサ信号を増幅等するだけでもよい。また、処理部202は、6軸センサ206からのセンサ信号を用いて、鉛直方向(Z軸方向)、水平方向の2方向(X方向及びY方向)の加速度を示す加速度データを生成する。
送信部204は、処理部202によって処理された第1データから第3データ、加速度データを含む各データを情報処理装置10に送信する。例えば、送信部204は、Bluetooth(登録商標)及び無線LAN等の無線通信、又は有線通信によってセンサ信号又は各データを情報処理装置10に送信する。電源部208は、処理部202、送信部204、6軸センサ206等に電力を供給する。
<情報処理装置10の機能構成>
次に、情報処理装置10の機能構成について説明する。図4は、実施例における情報処理装置10の機能構成の一例を示す図である。情報処理装置10は、記憶部302、通信部304、及び制御部306を有する。
記憶部302は、例えば、図2に示す記憶部120等により実現されうる。記憶部302は、実施例における歩行時等のアプリケーションに関するデータ、例えば、処理装置20から受信したデータや、画面に表示される画面情報等を記憶する。
通信部304は、例えば移動体通信部114や無線LAN通信部118等により実現されうる。通信部304は、例えば処理装置20からデータを受信する。また、通信部304は、情報処理装置10において処理されたデータをサーバ(不図示)に送信したりしてもよい。すなわち、通信部304は、送信部と受信部としての機能を有する。
制御部306は、例えば主制御部150等により実現されうる。制御部306は、所定のアプリケーションを実行する。実施例における所定のアプリケーションは、6軸センサ111又は6軸センサ206を利用する、通常のウォーキング(第1歩行)における歩数計の機能を備える。
さらに、所定のアプリケーションは、6軸センサ111又は6軸センサ206を利用する、運動性やダイエットなどを意識させたスポーツウォーク(第2歩行)の機能を備え、例えば、対象者の姿勢(フォーム)を評価し、その評価結果に応じた消費カロリーを算出したり、評価結果を用いた移動の負荷レベルを算出したりする機能を有する。
また、所定のアプリケーションは、第2歩行に関連して、ダイエットをアシストする機能や、レベルに応じた移動軌跡表示機能や、姿勢比較機能や、結果表示機能を有する。これらの機能を実現するため、制御部306は、取得部312、評価部314、第1算出部316、第2算出部318、受付部320、第3算出部322及び報知部324を有する。
なお、第1歩行については、情報処理装置10にプリセットされたアプリケーションにおいて、歩数、歩行時間、METsを用いた一般的な消費カロリーを求めることができるため、そのアプリケーションからデータが取得されて表示されるだけでもよい。
制御部306は、上述した第2歩行における、対象者の姿勢を考慮した消費カロリーの算出機能と、対象者の移動時の姿勢を考慮した移動負荷レベルの算出機能とを順に説明する。
≪消費カロリーの算出機能≫
まず、消費カロリー算出機能について、関連する機能部の処理を説明する。取得部312は、対象者に装着された6軸センサ206からの各センサ信号に基づく、対象者の姿勢に関する姿勢データを取得する。姿勢データとして、対象者の前後のブレを示す第1データ、対象者の左右のブレを示す第2データ、及び対象者の体軸の傾きを示す第3データ、対象者の左右バランスを示す第4データのうち少なくとも1つを取得する。また、「対象者に装着された」とは、直接的に装着されることだけではなく、アイウエア30等を含むウェアラブルデバイスを用いて間接的に装着されることを含む。また、姿勢データに対してどのデータが含まれるかは、事前に設定されていればよい。なお、第1データは、前後ブレデータとも称され、第2データは、左右ブレデータとも称され、第3データは、体軸データとも称される。また、少なくとも第1データ及び第2データは、加速度センサ又は角速度センサの一方のセンサからも取得されうる。
評価部314は、取得部312により取得された姿勢データに基づいて、対象者の姿勢の不安定性を評価する。例えば、評価部314は、取得された姿勢データと、記憶部302に記憶された前後のブレ、左右のブレ、体軸及び/又は左右バランスの各閾値のうち、取得された姿勢データに対応する閾値とに基づいて、対象者の不安定性を評価する。より具体的には、評価部314は、姿勢の不安定性として、左右の歩幅の非対称性を評価したり、体軸の傾きを評価したりする。また、評価部314は、姿勢データに基づき、所定の算出式を用いて、対象者の姿勢(不安定性)に関する評価結果としての評価値を算出する。所定の算出式は、姿勢データを入力パラメータとし、評価値が出力パラメータとして出力される関数により表されてもよい。
他の具体例としては、評価部314は、姿勢データに含まれ得る第1データ、第2データ、第3データ、第4データそれぞれの変動の幅が所定範囲内に入っているか否かに応じて、評価値を付与してもよい。例えば、評価部314は、姿勢データが所定範囲内に入っていれば、姿勢のブレが小さいとみなし、良い姿勢であると評価し、その姿勢データに高い評価値を付与する。
第1算出部316は、評価部314による、対象者の姿勢の評価結果に応じた消費カロリーを算出する。例えば、第1算出部316は、姿勢が悪いと判定されていた時間においては、METsを用いた基準となる消費カロリー(以下、基準消費カロリー)として算出された値を増加させる。これにより、対象者の姿勢を評価して、その評価結果に応じた消費カロリーの算出を行うことができる。
ここで、図5は、第1算出部316の機能構成の一例を示すブロック図である。図5に示す基準算出部3162は、対象者の動きに基づき算出された基準消費カロリーを算出する(下記の式(1))。
調整部3164は、算出された基準消費カロリーを、評価部314により求められた評価値に応じて調整する(下記の式(2))。例えば、調整部3164は、評価部314による評価値が所定値未満であると、基準消費カロリーを所定倍(>1)することで、最終の消費カロリーを求める。これにより、姿勢の良し悪しをより詳細に評価した評価値を用いて、消費カロリーを適切に算出することが可能になる。
なお、具体的な最終の消費カロリーの算出例として、第1算出部316は、以下の式(1)及び(2)により最終の消費カロリーを算出する。なお、基準消費カロリーは、一般的に用いられるMETsを用いた消費カロリーである。
基準消費カロリー=1.05×METs×時間(分)×体重(kg) ・・・式(1)
METs:活動、運動を行った時に安静状態の何倍の代謝をしているかを示す値(歩行の場合、METs=4.8)
最終消費カロリー=基準消費カロリー×1.1 (評価値<閾値)
最終消費カロリー=基準消費カロリー (評価値≧閾値)・・・式(2)
また、評価部314が、姿勢の不安定性として、左右の歩幅の非対称性を評価する場合、第1算出部316は、次の式(3)により基準消費カロリーを調整してもよい。
最終消費カロリー=基準消費カロリー×((係数a×(|左の平均歩幅−右の平均歩幅|)/((左の平均歩幅+右の平均歩幅)/2))+1) ・・・式(3)
係数aは一例として、0.5である。なお、移動のスピードが増加すると、左右の歩幅の非対称性も増加することをさらに考慮して最終消費カロリーを求められてもよい。例えば、評価部314は、移動スピードの増加割合に係数b(例えば、0.2)を掛けた分だけ、最終消費カロリーが増加するように、式(3)において重み付けしてもよい。これにより、移動時のスピードを考慮した左右の歩幅の非対称性を評価することができる。
図6は、評価部314の機能の一例を示す図である。評価部314は、上述した歩幅を算出するため、歩幅算出部3142を有する。このとき、取得部312は、姿勢データ以外にも、対象者の移動時の歩数データ及び距離データを取得する。歩数データは、鉛直方向の加速度データを用いて着地を判定することにより求められる。また、この歩数データによる着地の回数と左右のブレを示す第2データを用いて、左右の歩幅データが求められる。また、距離データについて、取得部312は、情報処理装置10に装備されたGPS(Global Positioning System)機能により計測されたデータを取得する。
歩幅算出部3142は、取得部312により取得された歩数データ及び距離データに基づき、歩幅データを算出する。歩幅算出部3142は、この歩数データを用いて所定歩数歩いたか否かを判定し、所定歩数歩いた間に、距離データを用いてどれくらい移動したかを求める。例えば、歩幅算出部3142は、10歩歩いた間に9m進んでいれば、次の式(4)により平均歩幅データを算出する。
全体平均歩幅データ=距離(900cm)/歩数(10歩)=90cm ・・・式(4)
なお、この所定歩数は、各種の判定区間として設定され、例えば、10歩又は20歩である。これにより、リアルタイムに適切な歩幅データを算出することができる。
また、歩幅算出部3142は、左右のブレを示す第2信号を用いることで、左足着地の場合に左に揺れ、右足着地の場合に右に揺れることを利用し、右足の歩幅と、左足の歩幅とを分けて、右又は左の歩幅の平均を算出することができる。また、歩幅算出部3142は、式(3)で用いるため、左右それぞれの平均歩幅及び全体の平均歩幅を算出し、全体の平均歩幅に対する、左右それぞれの平均歩幅の差の割合を算出する。
また、評価部314が、姿勢の不安定性として、体軸の傾きを評価する場合、第1算出部316は、次の式(5)により基準消費カロリーを調整してもよい。
最終消費カロリー=基準消費カロリー×((係数b×(体軸の平均傾き[度])/90)+1) ・・・式(5)
係数bは一例として、0.5である。
体軸の平均傾きについて、評価部314は、上述した第3データに基づく傾きを平均することにより求めることができる。
報知部324は、第1算出部316により算出された消費カロリーを報知する。報知部324は、例えば画面に消費カロリーを表示するよう制御したり、音声で消費カロリーを出力するよう制御したりする。
以上の説明により、加速度センサや角速度センサからの各センサ信号に基づいて姿勢データを求めることにより、姿勢に応じた消費カロリーを算出することができる。例えば、運動中の対象者の姿勢が悪いと、体に負荷がかかるため、消費カロリーを増加させることができる。また、評価部314は、他にも、姿勢データとして、対象者の前後のブレ、左右のブレなどを用いて、ブレが大きいと評価した場合には、消費カロリーを増加させるようにしてもよい。
≪移動負荷レベルの算出機能≫
次に、図4に戻り、移動負荷レベル(単にレベルとも称す。)の算出機能を説明する。
第2算出部318は、取得部312により取得される姿勢データ、及び歩幅算出部3142により算出される歩幅データ(全体の平均歩幅データ)に基づいて、対象者の姿勢を考慮した移動負荷レベルを算出する。このレベルは、所定の基準により求められる。例えば、第2算出部318は、姿勢データと、歩幅データとを用いて、変換テーブルなどを用いてレベルを求めてもよい。以下、レベルは、3段階(1,2,3)で表すとし、数字が大きくなるほど、良い姿勢で移動していることを表す。つまり、歩幅が大きく、姿勢が良いほど、レベルが大きくなる。
なお、レベルは、移動のスピードをさらに考慮して求められてもよい。例えば、移動のスピードが所定値以上となれば、レベルを1段階上げてもよい。これにより、移動時のスピード及び姿勢を考慮した移動負荷レベルを算出することができる。次に、移動負荷レベルを算出することにより可能となる機能を説明する。
(レベルに応じた移動軌跡表示機能)
次に、移動負荷レベルに応じて、移動軌跡の表示態様を変える機能について説明する。取得部312は、所定期間における対象者の移動軌跡データを取得する。移動軌跡データは、情報処理装置10に既搭載のGPS機能により取得することが可能である。
報知部324は、算出されたレベルに応じた表示態様を用いて、取得された移動軌跡データを表示部(タッチパネル102)に表示するよう制御する。制御部306は、軌跡データ及びレベルについて、GPS機能や時刻を用いて、両者を関連付けして記憶部302に記憶しておくことができる。つまり、制御部306は、どの時刻のどの位置で、レベルが何であったかを関連付けしておくことができる。
表示態様として、例えば、報知部324は、レベルに応じた色を設定しておき、移動軌跡の色をレベルごとに変えるようにしてもよい。これにより、対象者は、どの位置ではどのレベルで歩行していたかを容易に把握することができる。
なお、簡易バージョンとして、報知部324は、第1歩行による軌跡と、第2歩行による軌跡との表示態様を変えてもよい。表示態様として、例えば、報知部324は、第1歩行による軌跡を点線で表示し、第2歩行による軌跡を実践で表示してもよい。これにより、通常のウォーキングをした移動の軌跡と、スポーツウォークをした移動の軌跡とを区別してユーザに識別させることができる。次に、制御部306による、第1歩行又は第2歩行に関する他の機能について説明する。
≪ダイエットアシスト機能≫
まず、ダイエットをアシストする機能について説明する。図4に戻り、受付部320は、対象者から、所定期間の目標消費カロリーの入力を受け付ける。例えば、受付部320は、画面上に表示された入力欄又は選択欄から、対象者により入力又は選択された目標消費カロリー値の入力を受け付ける。
第3算出部322は、所定期間と、目標消費カロリーとに基づいて、単位期間あたりの移動時間又は移動距離を算出する。例えば、第3算出部322は、3か月で目標消費カロリーを達成するために、一週間あたりの移動時間又は移動距離を算出する。より具体的には、第3算出部322は、目標消費カロリーを所定期間(例えば3か月)の週数分で除算することで、1週間あたりの消費カロリーを算出する。次に、第3算出部322は、1週間あたりの消費カロリーから、式(1)にMETs及び体重を入力することで、目標となる移動時間を算出できる。また、第3算出部322は、ユーザの平均歩幅や設定された歩幅に移動時間を乗算することで、目標となる移動距離を算出できる。なお、METsは、加速度センサ及び角速度センサを用いて歩行又は走行等のユーザの動きが自動判定され、判定結果に対応するMETsが入力されてもよい。また、体重は、ユーザにより事前に入力されていればよい。
報知部324は、算出された移動時間又は移動距離を対象者に報知する。例えば、報知部324は、運動時間又は移動距離を画面に表示するよう制御したり、運動時間又は移動距離を音声で出力するように制御したりする。つまり、報知部324は、表示制御部や音声出力部として機能する。これにより、対象者に対し、ダイエットをアシストすることができ、対象者は、一日あたりの移動時間や移動距離を知ることができ、自分に適した方法でダイエットを行うことができる。
≪姿勢比較機能≫
移動時の姿勢と、基準姿勢とを比較する機能について説明する。報知部324は、姿勢データの各閾値に基づく基準オブジェクト(基準姿勢)を形成する。例えば、頭の前後のブレ、左右のブレ、体軸の傾きの各閾値は、基準オブジェクトの縦幅、横幅、及び中心の範囲に重複しないように1対1に対応付けて設定されている。これにより、ユーザの歩行等の基準となるオブジェクトを、シンプルな形状を用いて形成しておくことができる。具体例として、頭の前後のブレの閾値は、直感的に対応する縦幅、左右のブレの閾値は、直感的に対応する横幅、体軸の傾きの閾値は、直感的に対応する中心の幅に設定されるとよい。なお、閾値は範囲を有するものでもよい。
次に報知部324は、取得部312により取得された第1データ、第2データ、及び第3データそれぞれを、対象オブジェクトの縦幅、横幅、及び中心の範囲に対し、基準オブジェクトの対応関係に基づいて設定し、対象オブジェクトを形成する。形成された基準オブジェクトや対象オブジェクトは、画面内の同じ座標系を用いて表示される。これにより、オブジェクトのサイズや形状により、自身のフォームの状態をユーザに容易に把握させ、また、安定した歩行等を判定するための閾値と容易に比較を行うことができる。
≪結果表示機能≫
次に、歩行の結果を表示する機能について説明する。報知部324は、歩行等の結果データを収集する。報知部324は、歩行等の結果データに基づいて、歩行等の評価を行う。評価結果は、画面に表示されたり、音声等でユーザに報知されたりする。
報知部324は、平均的に評価が低かった姿勢データに対応するトレーニング部位を、例えば記憶部302から取得する。これは、第1データから第4データの各データに対して、トレーニング部位が1又は複数対応付けられていればよい。記憶部302から取得されたトレーニング部位に関する情報は、画面内に表示されるよう制御される。また、トレーニング部位は、音声等で報知されてもよい。これにより、ユーザは、実際に運動したことによって発見された自分の弱みに対するトレーニング部位を知ることができる。
<データ例>
次に、実施例におけるアプリケーションに用いられる各種データの例について説明する。図7は、歩行時に記録された各データの一例を示す図である。図7に示す例では、区間ごとに、Pitch(第1データ)、Roll(第2データ)、左右バランス(第4データ)、スピード、体軸(第3データ)、歩幅、評点、レベル及びスコアが対応付けられる。
図7に示す区間は、10歩又は20歩で1つの区間を表す。Pitchは、歩行中のフォームの前後のブレの振れ幅を表す。Rollは、歩行中のフォームのブレの振れ幅を表す。左右バランスは、左右それぞれの足の接地時のインパクト(衝撃)の大きさの比を表す。スピードは、1時間における歩行距離を表す。体軸は、体軸の傾きの方向と大きさとを表す。
なお、制御部306により、1歩分が1秒以内に検出されないと、歩行等していないと判定されてもよい。図7に示す例では、制御部306が、以下に示す歩行を処理した例である。
(1)スタートから40区間まで
スタートから40区間までは、通常の第1歩行(ウォーキング)が行われ、また、データは、プリセットのアプリケーションから取得されているとする。このとき、姿勢に関するデータは取得されていない。
(2)41判定区間以降
41区間以降は、第2歩行(スポーツウォーク)が行われる。このとき、取得部312により各種データが取得される。評価部314は、区間ごとに算出された6項目(Pitch、Roll、左右バランス、スピード、体軸、及び歩幅)について、段階的な閾値を越えていくごとに、0.25点ずつ加点する。なお、評価部314は、取得された各データをそのまま用いてもよいし、図7に示すように各データに対して変換された中間データを用いてもよい。
なお、報知部324は、約1kmごとに、スピードとフォームとをユーザにフィードバックしてもよい。スピードは、例えば音声でフィードバックされ、フォームは、例えばフォームの状態を示すオブジェクトを表示することでフィードバックされる。
評点は、Pitch、Roll、左右バランス、スピード、体軸、及び歩幅の中間データの合計点である。評価部314は、上述した姿勢に対する評価値として、評点を用いてもよい。レベルは、評点を3段階に分ける。例えば、レベルは、以下の条件により決定される。なお、以下の条件は、あくまでも一例を示すにすぎない。
条件:評点
0.00≦評点≦1.00:3
1.00<評点≦2.50:2
2.50<評点 :1
(3)スコアの算出
次に、評価部314は、所定数の区間のレベルを用いてスコアを算出する。図8は、スコア算出の一例を説明するための図である。図8に示す例では、スコアは、現区間を含む直近の4つの区間のレベルを用いて算出される。例えば、レベルごとに減算される減算値が設定されている。
レベル3の減算値:0点
レベル2の減算値:15点
レベル1の減算値:25点
上記例に基づいて、評価部314は、或る区間のスコアを、次の式(6)を用いて求める。
スコア=100−現在区間のレベルに対応する減算値−現在区間の1つ前の区間のレベルに対応する減算値−現在区間の2つ前の区間のレベルに対応する減算値−現在区間の3つ前の区間のレベルに対応する現在値 ・・・式(6)
例えば、図8に示す区間P6のスコアは、以下のとおり算出される。
区間P6のスコア=100−区間P6のレベルに対応する減算値−区間P5のレベルに対応する減算値−区間P4のレベルに対応する減算値−区間P3のレベルに対応する減算値
=100−0−15−0−25=60
(4)総合スコア
評価部314は、第2歩行が終了すると、総合スコアとして、各スコアの平均値を求める。
なお、左右バランスについて、制御部306が、鉛直方向の加速度データにより地面の接地を認識し、ロール角にて横方向の振れ幅を認識する。ロール角の知見として、右足の着地時には右に振れ、左足の着地時には左に振れることが分かっている。制御部306は、左右の足の接地時のインパクト比を用いて左右バランスを算出する。
<画面例>
次に、実施例におけるアプリケーションの画面例について説明する。図9は、メイン画面の一例を示す図である。以下に示す画面は、報知部324が各種データを取得して表示制御する。
図9に示す画面は、例えばアプリケーションの起動時に初期段階の画面として表示される画面である。例えば、図9に示す例では、各種ボタンB2、B4、及びB6、今日のウォーキング記録や、歩数、歩行時間、消費カロリー、移動軌跡の表示領域AR2、スポーツウォーク開始ボタンB10が表示される。これにより、ユーザは、自身のウォーキングに関する各種データを1画面で把握することができる。
「スポーツ」ボタンB2は、スポーツウォークに関連する画面を表示するためのボタンであり、「全て」ボタンB4は、メイン画面を表示するためのボタンであり、「ダイエット」ボタンB6は、ダイエットに関連する画面を表示するためのボタンである。
なお、歩数や、歩行時間や、消費カロリー、移動軌跡などのデータは、情報処理装置10にプリセットされたアプリケーションから取得されるデータであってもよい。なお、消費カロリーは、姿勢を考慮した消費カロリーが表示される。図9に示す画面から、「スポーツ」ボタンB2が押されると、図10に示す画面が表示される。
図10は、スポーツウォークに関連する画面の一例を示す図である。図10に示す例では、前回のスコア(総合スコア)、直近7日の総合スコアの推移、「スポーツウォーク開始」ボタンB10が表示される。これにより、ユーザに対し、直近の履歴を確認させ、目標と注意点を確認させることができる。また、ユーザは、自身のスポーツウォークに関して、スコアの推移を見ながら、ウォーキングのレベルを客観的指標により把握することができる。
図11は、移動軌跡を表示する画面の一例を示す図である。図11に示す画面は、例えば図9に示す表示領域AR2がユーザに押されることにより表示される。図11に示す移動軌跡は、一日の移動軌跡を示す。図11に示す例では、軌跡L2は、スポーツウォークによる移動軌跡を示し、軌跡L4は、ウォーキングによる移動軌跡を示す。なお、軌跡L2は、レベルごとにさらに表示態様が変更されてもよい。これにより、ユーザに対し、一日の移動について、どのような歩行タイプで移動したかを把握させることができる。
図12は、ダイエットに関連する画面の一例を示す図である。図12に示す画面は、例えば図9に示す「ダイエット」ボタンB6がユーザに押されることにより表示される。図12に示す例では、目標消費カロリーに対する達成度、今週の残り消費カロリー等が表示される。これにより、ユーザに対し、目標に対して必要な毎週の消費カロリーと達成度を確認させることができる。
図13は、スポーツウォーク時の画面の一例を示す図である。図13に示す例では、姿勢データの基準を示すオブジェクトS10、現時点のユーザのフォームの状態を示すオブジェクトT10が、同じ座標系上に表示される。なお、オブジェクトT10の円形状(楕円も含む)の大きさは、縦方向が前後のブレ(第1データ)により決定され、横方向が左右のブレ(第2データ)により決定され、中心位置は、体軸(第3データ)により決定される。
また、図13に示す例では、スピードや歩幅、レベルを上げるためのアドバイス、スポーツウォークを止めるための「STOP」ボタン等も表示される。これにより、ユーザに対し、リアルタイムに自身の歩行時のフォームの良し悪しを確認させることができる。さらに、自身のフォームがどう悪いのかを、直感的に容易に把握させることができる。
図14は、スポーツウォークにおけるスコアの結果画面の一例を示す図である。図14に示す画面は、例えば、図13に示す「STOP」ボタンがユーザにより押された後に表示される画面である。図14に示す例では、直近のスポーツウォークの歩行距離、歩行時間、歩数、消費カロリー、総合スコア、フォーム(FORM)安定率、平均スピード(SPEED)、平均ストライド(STRIDE)などが表示される。なお、消費カロリーは、ユーザの移動時の姿勢に応じた消費カロリーが表示される。
フォーム安定率は、例えば、各時点の姿勢データが閾値以内に入っている割合を表し、平均スピードは、スピードの平均値を表し、平均ストライドは、ストライドの平均値を表す。これにより、ユーザに対し、スポーツウォークの基本的な各種情報を、操作が伴わずに一度に把握させることができる。また、図14の下部には、一日単位の総合スコアを時系列でみることができるようになっている。
図15は、スポーツウォークにおけるビジュアルの結果画面の一例を示す図である。図15に示す例では、基準を示すオブジェクトS10と、フォームの状態を示すオブジェクトT12とが同じ座標系上に表示され、さらに、時間経過ともにオブジェクトT12が変化する。これにより、ユーザに対し、フォームの変化を確認させることができる。
図16は、スポーツウォークにおけるグラフの結果画面の一例を示す図である。図16に示す例では、前後ブレ、左右ブレ、左右バランス、スピード、及び歩幅のそれぞれが、横軸を時間にした折れ線グラフにより表現されている。図16に示す例において、目標(フォームの良さを示す所定範囲)が表示され、自身のフォームと目標とが時系列で比較できるようになっている。これにより、ユーザに対し、各種データの値と目標との比較が容易に把握可能になっている。
図17は、スポーツウォークにおける体幹の結果画面の一例を示す図である。図17に示す例では、左右バランスの評価結果から、左足に負担がかかる傾向にあることが分かったとする。このとき、報知部324は、その旨をユーザに報知する。これにより、ユーザに対し、弱点となる部位を鍛えることにより、姿勢が良いフォームで歩行することができるかを認識させることができ、積極的にトレーニングを促すことができる。
図18は、ダイエットについての目標設定画面(その1)の一例を示す図である。図18に示す例では、AAAさんの1日あたりの基礎代謝が表示される。この基礎代謝は、AAAさんの身長と体重から公知の算定式を用いて算出される。図18に示す「next」ボタンB20がユーザにより押されると、図19に示す画面が表示される。
図19は、ダイエットについての目標設定画面(その2)の一例を示す図である。図19に示す例では、目標体重が設定される。図19に示す例では、体重設定バーG10を用いて理想(目標)の体重が設定される。このとき、現在の体重よりもマイナス5kgの体重が設定された場合、警告する旨のメッセージが表示される。図19に示す「next」ボタンB22がユーザにより押されると、図20に示す画面が表示され、図19に示す「back」ボタンB24がユーザにより押されると、図18に示す画面が表示される。
図20は、ダイエットについての目標設定画面(その2)の一例を示す図である。図20に示す例では、いつまでに目標を達成したいかが設定される。図20に示す例では、期間設定バーG22を用いて目標達成期間が設定される。このとき、1か月に閾値以上の体重を減らす期限が設定された場合、警告する旨のメッセージが表示される。図20に示す「next」ボタンB26がユーザにより押されると、図21に示す画面が表示され、図20に示す「back」ボタンB28がユーザにより押されると、図19に示す画面が表示される。
図21は、ダイエットについての目標設定画面(その3)の一例を示す図である。図21に示す例では、週あたりに消費される目標のカロリーが表示される。また、1週間あたりの通常のウォーキング時間も表示される。なお、ウォーキング時間については、スポーツウォークの場合の時間が表示されてもよい。この場合、移動負荷レベルに応じて、スポーツウォークの時間が変更されてもよい。図21に示す「OK」ボタンB30がユーザにより押されると、図22に示す画面が表示され、図21に示す「back」ボタンB32がユーザにより押されると、図20に示す画面が表示される。
図22は、ダイエットについての目標設定画面(その4)の一例を示す図である。図22は、目標達成期間内の或る時点の画面の一例を示す。図22に示す画面は、図12に示す画面と同様であり、図9に示す画面からダイエットボタンB6がユーザにより押されたときに、図22に示す画面が表示されてもよい。
<動作>
次に、実施例における情報処理装置10の動作について説明する。図23は、実施例におけるアプリケーションのスポーツウォークに関する処理の一例を示すフローチャートである。図23に示すフローチャートは、ユーザがアイウエア30を装着して、情報処理装置10を操作し、上述したアプリケーションを起動するときに行われる処理である。なお、処理装置20と情報処理装置10との接続については、事前に行われていればよい。
図23に示すステップS102で、制御部306は、ユーザ操作に基づき、起動指示があるか否かを判定する。例えば、このアプリケーションのアイコンがタッチされたときに、起動指示ありと判定される。起動指示が有る場合(ステップS102−YES)、処理はステップS104に進み、起動指示がない場合(ステップS102−NO)、処理はステップS102に戻る。
ステップS104で、制御部306は、初期画面を表示するよう報知部324に指示を出し、報知部324は、初期画面を表示するよう制御する(例えば図9参照)。
ステップS106で、制御部306は、スポーツウォークが開始されたか否かを判定する。スポーツウォークが開始された場合(ステップS106−YES)、処理はステップS108に進み、スポーツウォークが開始されていない場合(ステップS106−NO)、処理はステップS106に戻る。
ステップS108で、制御部306は、スポーツウォークの実行画面を表示するよう制御する(例えば図13参照)。
ステップS110で、制御部306は、スポーツウォークが終了したか否かを判定する。スポーツウォークの終了は、例えば、図13において表示されるSTOPボタンが、ユーザ操作により実行されたか否かにより判定される。スポーツウォークが終了された場合(ステップS110−YES)、処理はステップS112に進み、スポーツウォークが終了していない場合(ステップS110−NO)、処理はステップS108に戻る。
ステップS112で、制御部306は、移動後の各種データの集計、処理等を行い、結果画面を適時表示するよう報知部324に指示する。報知部324は、指示された実行画面を表示するよう制御する(例えば図14〜17参照)。この後、アプリケーションの起動停止の指示により処理は終了する。
図24は、実施例におけるカロリー算出処理の一例を示すフローチャートである。図24に示すステップS202で、取得部312は、対象者に装着された加速度センサ及び角速度センサからの各センサ信号に基づく、対象者の姿勢に関する姿勢データを取得する。例えば、取得部312は、ユーザに装着された加速度センサ及び角速度センサからの各検出データに基づくユーザの前後のブレを示す第1データ、ユーザの左右のブレを示す第2データ、ユーザの体軸の傾きの方向と大きさを示す第3データ、及びユーザの左右のバランスを示す第4データのうち少なくとも1つを表す姿勢データを取得する。
ステップS204で、評価部314は、取得部312により取得された姿勢データに基づいて、ユーザの姿勢の不安定性を評価する。例えば、評価部314は、取得された姿勢データと、記憶部302に記憶された前後のブレ、左右のブレ、体軸の傾き及び/又は左右のバランスの各閾値のうち、取得された姿勢データに対応する閾値とに基づいて、ユーザの姿勢を評価する。
ステップS206で、第1算出部316は、ユーザの姿勢の評価結果に応じた消費カロリーを算出する。例えば、第1算出部316は、式(3)又は式(5)を用いて消費カロリーを算出する。
ステップS208で、報知部324は、算出された消費カロリーをユーザに報知する(例えば図14参照)。これにより、ユーザに対し、ユーザの移動時のフォームを考慮した消費カロリーを提示することができる。
図25は、実施例における目標設定処理の一例を示すフローチャートである。図25に示すステップS302で、受付部320は、所定期間の目標消費カロリーの入力を受け付ける。
ステップS304で、第3算出部322は、所定期間と、目標消費カロリーとに基づいて、単位期間あたりの移動時間又は移動距離を算出する。
ステップS306で、報知部324は、算出された移動時間又は移動距離を対象者に報知する(例えば図21参照)。これにより、ユーザに対し、目標を達成するための、歩行等の移動時間や移動距離を提示することができる。
図26は、実施例における移動軌跡表示処理の一例を示すフローチャートである。図26に示すステップS402で、取得部312は、所定期間におけるユーザの移動軌跡データを取得する。
ステップS404で、報知部324は、移動負荷レベルに応じて、移動軌跡の表示態様を決定する。
ステップS406で、報知部324は、決定した表示態様を用いて、移動軌跡データを表示部(タッチパネル102)に表示するよう制御する(例えば図11参照)。これにより、ユーザに対し、どの位置のときに、どういうレベルで移動していたかを容易に把握させることができる。
なお、図23〜26で説明した処理のフローに含まれる各処理ステップは、処理内容に矛盾を生じない範囲で、任意に順番を変更して又は並列に実行することができるとともに、各処理ステップ間に他のステップを追加してもよい。また、便宜上1ステップとして記載されているステップは、複数ステップに分けて実行することができる一方、便宜上複数ステップに分けて記載されているものは、1ステップとして把握することができる。
以上、実施例によれば、ユーザの姿勢に応じた消費カロリーを算出することができる。ユーザの姿勢は、歩行時又は走行時の姿勢や、ヨガなどを行う時の所定の姿勢や、各種姿勢を含む。また、実施例によれば、移動時の姿勢を考慮した移動負荷レベルを算出することができ、ユーザに対し、移動時のフォームの状態を客観的な指標を用いて提示することができる。また、実施例では、歩行を例にして説明したが、走行でも同様に適用することができる。
なお、実施例において、アイウエア30がメガネである場合について説明した。しかし、アイウエアはこれに限定されない。アイウエアは、眼に関連する装具であればよく、メガネ、サングラス、ゴーグル及びヘッドマウントディスプレイならびにこれらのフレームなどの顔面装着具又は頭部装着具であってよい。
実施例において、アイウエア30が生体電極を設けてもよいことを説明したが、この生体電極から取得できる眼電位信号に基づいて、視線移動や瞬目を検出してもよい。このとき、6軸センサ206から取得できる各データと、視線移動や瞬目とが関連付けて記憶されてもよい。これにより、運動時の瞬目や視線移動を分析することが可能になる。
なお、実施例において、アイウエア30に搭載された6軸センサ206からの検出データを用いて説明したが、情報処理装置10に搭載された6軸センサ111からの検出データを用いても、実施例において説明したアプリケーションを実行することが可能である。すなわち、6軸センサは頭部だけではなく、人体のいずれかの位置(例えば、胸又は腰)に装着されていればよい。これにより、6軸センサは、前後のブレ(第1データ)、左右のブレ(第2データ)、及び体軸(第3データ)を、頭部に装着された場合と同様に取得することができる。
以上、本発明について実施例を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施例に記載の範囲には限定されない。上記実施例に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
10 情報処理装置
20 処理装置
30 アイウエア
302 記憶部
304 通信部
306 制御部
312 取得部
314 評価部
316 第1算出部
318 第2算出部
320 受付部
322 第3算出部
324 報知部

Claims (8)

  1. 制御部を有するコンピュータが実行する情報処理方法であって、
    前記制御部は、
    対象者に装着された加速度センサ及び角速度センサからの各センサ信号に基づく、前記対象者の姿勢に関する姿勢データであって、前記対象者の体軸の傾きを示す体軸データを含む前記姿勢データを取得し、
    取得された前記姿勢データに含まれる前記体軸データに少なくとも基づいて、前記対象者の姿勢の不安定性を評価し、
    評価された前記不安定性に応じた消費カロリーを算出する、情報処理方法。
  2. 前記取得することは、
    前記対象者の移動時における歩数データ及び距離データと、前記加速度センサ又は前記角速度センサからの前記対象者の移動時の左右のブレを示す左右ブレデータとを取得し、
    前記制御部は、さらに
    取得された前記歩数データ、前記距離データ、及び前記左右ブレデータに基づいて、前記対象者の左右の歩幅を算出し、
    前記評価することは、
    前記不安定性として、前記左右の歩幅の非対称性を評価し、
    前記消費カロリーを算出することは、
    前記歩幅の非対称性に基づいて、前記消費カロリーを増加させる、請求項1に記載の情報処理方法。
  3. 前記歩幅を算出することは、
    左右それぞれの平均歩幅及び全体の平均歩幅を算出し、
    前記全体の平均歩幅に対する、左右それぞれの平均歩幅の差の割合に基づいて、前記消費カロリーを増加させる、請求項2に記載の情報処理方法。
  4. 記消費カロリーを算出することは、
    前記体軸の傾きと閾値との比較結果又は前記体軸の傾きの変動の幅と所定範囲との比較結果に基づいて、前記消費カロリーを増加させる、請求項1乃至3いずれか一項に記載の情報処理方法。
  5. 前記制御部は、さらに、
    前記歩幅及び前記姿勢データに基づいて、前記対象者の移動負荷レベルを算出する、請求項2に記載の情報処理方法。
  6. 前記取得することは、
    所定期間における前記対象者の移動軌跡データを取得し、
    前記制御部は、さらに、
    前記移動負荷レベルに応じた表示態様を用いて、前記移動軌跡データを表示部に表示するよう制御する、請求項5に記載の情報処理方法。
  7. コンピュータに実行させるプログラムであって、
    対象者に装着された加速度センサ及び角速度センサからの各センサ信号に基づく、前記対象者の姿勢に関する姿勢データであって、前記対象者の体軸の傾きを示す体軸データを含む前記姿勢データを取得し、
    取得された前記姿勢データに含まれる前記体軸データに少なくとも基づいて、前記対象者の姿勢の不安定性を評価し、
    評価された前記不安定性に応じた消費カロリーを算出する、
    処理を実行させる、プログラム。
  8. 対象者に装着された加速度センサ及び角速度センサからの各センサ信号に基づく、前記対象者の姿勢に関する姿勢データであって、前記対象者の体軸の傾きを示す体軸データを含む前記姿勢データを取得する取得部と、
    取得された前記姿勢データに含まれる前記体軸データに少なくとも基づいて、前記対象者の姿勢の不安定性を評価する評価部と、
    前記評価部により評価された不安定性に応じた消費カロリーを算出する算出部と、
    を備える情報処理装置。
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