JP7297184B1 - MOTION CONTROL SYSTEM, MOTION CONTROL DEVICE, AND MOTION CONTROL METHOD - Google Patents
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Abstract
運動制御システム(100)は、ユーザに刺激を与える刺激部(2)と、ユーザの動作をセンシングした情報を時系列的に検出する検出部(1)と、検出部による検出結果に基づいて、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定する推定部(33)と、推定部により推定されたタイミングである推定タイミングと、刺激部が刺激を与えるタイミングとして予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較する比較部(35)と、比較部による比較結果に応じて、推定タイミングに加味するオフセット時間を生成するオフセット生成部(36)と、オフセット生成部により生成されたオフセット時間を推定タイミングに加味したタイミングで刺激部を駆動する刺激制御部(37)と、を備えた。A motion control system (100) includes a stimulation unit (2) that gives a stimulus to a user, a detection unit (1) that detects information obtained by sensing the user's motion in time series, and based on the detection results of the detection unit, An estimation unit (33) for estimating the timing at which the load is generated by the user's motion, the estimated timing which is the timing estimated by the estimation unit, and the target timing which is the timing predetermined as the timing for the stimulus to be applied by the stimulation unit. an offset generation unit (36) for generating an offset time to be added to the estimated timing according to the comparison result of the comparison unit; and an offset time generated by the offset generation unit for the estimated timing. and a stimulation control section (37) for driving the stimulation section with the timing added.
Description
本開示は、運動制御システム、運動制御装置、及び運動制御方法に関する。 The present disclosure relates to motion control systems, motion control devices, and motion control methods.
従来、制御対象者であるユーザの足裏に刺激を与えることにより、歩行をはじめとする当該ユーザの運動を制御する技術が知られている。例えば、特許文献1には、触覚を用いて、歩行するユーザ(歩行者)の状態制御を行う触力覚提示装置(以下、「従来装置」ともいう。)が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a technique for controlling a user's movement such as walking by giving a stimulus to the soles of the user's feet. For example,
例えば、上記従来装置は、歩行者が歩く地面等にアレイ状に敷設されたセンサ及びアクチュエータを備えている。センサは、歩行者が歩行する際に生じる荷重を検出し、アクチュエータは、駆動することで歩行者の足裏に振動を与える。そして、上記従来装置は、例えば歩行者に歩く速度を下げさせる場合、センサが歩行者の荷重を検出すると、歩行者に対して、足のつま先側からかかと側に向かって振動が追い抜くような錯覚を与えるようアクチュエータを駆動する。この振動により、歩行者は自分の歩行の速さが速いと錯覚し、自ら歩く速度を下げる。 For example, the conventional device includes sensors and actuators laid out in an array on the ground or the like on which pedestrians walk. The sensor detects the load generated when the pedestrian walks, and the actuator drives to vibrate the soles of the pedestrian's feet. When the pedestrian is made to slow down his/her walking speed, for example, when the sensor detects the weight of the pedestrian, the conventional device gives the illusion that the vibration overtakes the pedestrian from the toe side to the heel side of the foot. The actuator is driven to give Due to this vibration, pedestrians are under the illusion that their walking speed is fast, and they themselves slow down their walking speed.
一方、上記従来装置は、例えば歩行者に歩く速度を上げさせる場合、センサで歩行者の荷重を検出すると、歩行者に対して、上記とは逆方向、すなわち足のかかと側からつま先側に向かって振動が追い抜くような錯覚を与えるようアクチュエータを駆動する。この振動により、歩行者は自分の歩行の速さが遅いと錯覚し、自ら歩く速度を上げる。つまり、上記従来装置は、歩行者の荷重を検出した後に、当該歩行者の足裏に与える振動のパターンを変えることにより、当該歩行者の歩行速度を制御する。 On the other hand, when the pedestrian is made to walk faster, for example, when the load of the pedestrian is detected by the sensor, the above conventional device moves the pedestrian in the opposite direction, that is, from the heel side of the foot to the toe side. drive the actuator to give the illusion that the vibration overtakes. Due to this vibration, pedestrians are under the illusion that their walking speed is slow, and they themselves increase their walking speed. In other words, the above conventional device controls the walking speed of the pedestrian by changing the pattern of vibration given to the sole of the foot of the pedestrian after detecting the load of the pedestrian.
従来装置は上記のように、歩行者の荷重を検出した後に当該歩行者の足裏に振動を与えるものであるため、実際に歩行者の荷重を検出してから歩行者の足裏に振動を与えるまでの間に遅延が発生する場合がある。そこで、このような遅延の発生を回避すべく、例えば歩行者の歩行動作に基づいて、次にセンサが歩行者の荷重を検出するタイミングを推定し、当該推定結果に応じてアクチュエータを駆動させるタイミングを決定することが考えられる。 As described above, the conventional device vibrates the pedestrian's sole after detecting the pedestrian's load. There may be a delay before giving. Therefore, in order to avoid the occurrence of such a delay, for example, based on the pedestrian's walking motion, the sensor estimates the next timing to detect the pedestrian's load, and the timing to drive the actuator according to the estimation result. can be considered to determine
しかしながら、従来装置は、上記のようにして遅延の発生を回避できたとしても、あくまで歩行者の足裏に与える振動のパターンを変えることにより、当該歩行者の歩行速度を制御するものであり、ユーザが目標とする動作(以下、「目標動作」ともいう。)が予め決められているような場合に、当該目標動作を考慮した運動制御を行うものではない。したがって、ユーザの目標動作が予め決められているような場合、上記従来装置では、ユーザの動作を目標動作に導くまでに多くの時間を要する可能性がある。 However, even if the conventional device can avoid the occurrence of the delay as described above, it only controls the walking speed of the pedestrian by changing the pattern of vibration given to the sole of the pedestrian's foot. In the case where a user's target motion (hereinafter also referred to as "target motion") is predetermined, motion control is not performed in consideration of the target motion. Therefore, when the target motion of the user is predetermined, it may take a long time to guide the user's motion to the target motion with the conventional device.
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ユーザの動作を目標動作に導くまでに要する時間を従来よりも短縮可能な運動制御システムを提供することを目的としている。 The present disclosure has been made to solve the above-described problems, and aims to provide a motion control system capable of shortening the time required to guide a user's motion to a target motion.
本開示に係る運動制御システムは、ユーザに刺激を与える刺激部と、ユーザの動作により発生する荷重を時系列的に検出する荷重検出部と、荷重検出部による検出結果に基づいて、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定する推定部と、推定部により推定されたタイミングである推定タイミングと、刺激部が刺激を与えるタイミングとして予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較する比較部と、比較部による比較結果に応じて、推定タイミングに加味するオフセット時間を生成するオフセット生成部と、オフセット生成部により生成されたオフセット時間を推定タイミングに加味したタイミングで刺激部を駆動する刺激制御部と、を備える。荷重検出部及び刺激部は、それぞれn個(nは2以上の整数)設けられ、かつn個の荷重検出部及び刺激部は1対1に対応し、推定部は、各荷重検出部による検出結果に基づいて、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを当該荷重検出部毎に推定し、比較部は、推定部により推定された荷重検出部毎の推定タイミングと、各刺激部が刺激を与えるタイミングとして当該刺激部毎に予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較し、オフセット生成部は、比較部による比較結果に応じて、推定タイミングに加味するオフセット時間を荷重検出部毎に生成し、刺激制御部は、オフセット生成部により生成された荷重検出部毎のオフセット時間を、荷重検出部毎の推定タイミングに加味したタイミングで、当該各荷重検出部に対応する各刺激部を駆動する。 A motion control system according to the present disclosure includes a stimulus unit that provides a stimulus to a user, a load detection unit that time-sequentially detects a load generated by the user's motion, and based on the detection results of the load detection unit, the user's motion. a comparison unit that compares the estimated timing, which is the timing estimated by the estimation unit, with the target timing, which is the timing predetermined as the timing at which the stimulation unit provides stimulation; , an offset generation unit that generates an offset time to be added to the estimated timing according to the comparison result by the comparison unit; And prepare. There are n load detection units and n stimulation units (n is an integer equal to or greater than 2), and the n load detection units and stimulation units are in one-to-one correspondence. Based on the result, the timing at which the load is generated by the user's motion is estimated for each load detection unit, and the comparison unit compares the estimated timing for each load detection unit estimated by the estimation unit with the stimulation provided by each stimulation unit. The timing is compared with the target timing, which is the predetermined timing for each stimulation unit, and the offset generation unit generates an offset time to be added to the estimated timing for each load detection unit according to the comparison result of the comparison unit. , the stimulus control unit drives the stimulation unit corresponding to each load detection unit at a timing obtained by adding the offset time for each load detection unit generated by the offset generation unit to the estimated timing for each load detection unit.
本開示によれば、上記のように構成したので、ユーザの動作を目標動作に導くまでに要する時間を従来よりも短縮可能となる。 According to the present disclosure, since it is configured as described above, it is possible to reduce the time required to guide the user's motion to the target motion, compared to the conventional art.
以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る運動制御システム100の構成例を示す図である。運動制御システム100は、制御対象者であるユーザの動作を制御することにより、当該ユーザの運動を制御する。運動制御システム100は、例えば図1に示すように、検出部(荷重検出部)1と、刺激部2と、運動制御装置3とを含んで構成される。Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a
検出部1は、ユーザの動作をセンシングした情報を時系列的に検出する。検出部1は、例えば図1に示すように、荷重検出部1により構成される。この場合、荷重検出部1は、ユーザの身体に当接して設けられ、当該ユーザの動作をセンシングした情報として、当該ユーザが動作することにより対象物(例えば当該ユーザが歩く地面など)に発生する荷重を時系列的に検出する。この場合、荷重検出部1は、例えばユーザが動作することにより対象物に発生する荷重を電気信号に変換することが可能な圧電素子により構成される。荷重検出部1は、検出した荷重を示すデータを運動制御装置3に出力する。
The
ここで、ユーザがどのような動作をするかは特に限定されず、対象物において何らかの荷重が時系列的に(繰り返し)発生する動作であれば、ユーザの動作はどのような動作であってもよい。例えば、ユーザが行う動作は、ユーザが歩く動作、走る動作、及び、繰り返しジャンプする動作などであってもよい。また、ユーザが行う動作は、例えばゴルフクラブ又は野球のバットを繰り返しスイングする動作などであってもよい。また、上記で挙げた動作では、通常は、例えばユーザが歩く地面などに荷重が発生するが、ユーザの動作により荷重が発生する対象物は地面に限らず、例えば壁面などであってもよい。 Here, what kind of motion the user performs is not particularly limited, and any motion of the user may be performed as long as it is a motion in which some kind of load is generated in time series (repeatedly) on the object. good. For example, the action performed by the user may be a walking action, a running action, a repeated jumping action, and the like. Also, the motion performed by the user may be, for example, a motion of repeatedly swinging a golf club or a baseball bat. In addition, in the above-mentioned motions, a load is normally generated on the ground on which the user walks, but the object on which the load is generated by the user's motion is not limited to the ground, and may be a wall, for example.
刺激部2は、ユーザの身体に当接して設けられ、当該ユーザの身体に刺激(外部刺激)を与える。刺激部2がユーザの身体に与える刺激は、例えば振動などである。刺激が振動である場合、刺激部2は、例えば振動刺激である電気信号を素子の変位に変換することが可能な圧電素子により構成される。
The
運動制御装置3は、荷重検出部1から出力されたデータを取得し、当該取得したデータに基づいて刺激部2の駆動を制御する。
The
図1では、荷重検出部1及び刺激部2はそれぞれ1つずつ示されているが、荷重検出部1及び刺激部2はそれぞれ複数設けられていてもよい。以下の説明では、説明を分かり易くするため、荷重検出部1及び刺激部2は、それぞれn個(nは2以上の整数)設けられているものとする。例えば、n個の荷重検出部1は、荷重検出部11、荷重検出部12、荷重検出部13、・・・、荷重検出部1nにより構成され、n個の刺激部2は、刺激部21、刺激部22、刺激部23、・・・、刺激部2nにより構成されているものとする。
Although one
また、この場合において、n個の荷重検出部1と、n個の刺激部2とは、それぞれ1対1に対応しているものとする。例えば、荷重検出部11は刺激部21と対応し、荷重検出部12は刺激部22と対応し、荷重検出部1nは刺激部2nと対応しているものとする。なお、対応する荷重検出部1と刺激部2とは、例えば同一の圧電素子により構成されていてもよい。
In this case, the n
また、この場合において、対応する荷重検出部1と刺激部2との組により、n個の刺激ユニットYnが構成されるものとする。例えば、荷重検出部11と刺激部21との組により、第1の刺激ユニットY1が構成され、荷重検出部12と刺激部22との組により、第2の刺激ユニットY2が構成され、荷重検出部1nと刺激部2nとの組により、第nの刺激ユニットYnが構成されるものとする。
Also, in this case, it is assumed that n stimulus units Yn are configured by a pair of
また、以下の説明では、説明を分かり易くするため、ユーザの動作は歩行動作であるものとする。また、以下の説明では、n個の刺激ユニットYnは、例えば図2Aに示すように、ユーザの靴Kの中底に載置される中敷き(インソール)Isに一体的に設けられるものとする。ただし、これはあくまで一例であり、n個の刺激ユニットYnは、例えばユーザの靴Kの中底、又はユーザの靴下(不図示)の足裏部分に一体的に設けられていてもよい。すなわち、n個の刺激ユニットYn(対応する荷重検出部1及び刺激部2)は、ユーザの足裏と当該ユーザの足裏が接地する接地面との間に設けられればよい。この場合、荷重検出部1は、ユーザの動作により当該ユーザの足裏が接地する接地面に発生する荷重を時系列的に検出し、刺激部2は、ユーザの足裏を刺激する。
Also, in the following description, it is assumed that the motion of the user is a walking motion for the sake of clarity. Also, in the following description, the n stimulation units Yn are assumed to be provided integrally with an insole Is placed on the inner sole of the user's shoe K, as shown in FIG. 2A, for example. However, this is only an example, and the n stimulation units Yn may be provided integrally with, for example, the inner sole of the user's shoe K or the sole portion of the user's sock (not shown). That is, the n stimulation units Yn (corresponding
また、この場合、運動制御システム100は、例えば図2Bに示すような態様でユーザに装着される。すなわち、n個の刺激ユニットYnが一体的に設けられた中敷きIsが靴Kの中底に載置され、この靴Kをユーザが履くことにより、ユーザの足裏にn個の刺激ユニットYnが当接する。このとき、例えば図2Aに示すように、ユーザの足裏のかかとの部位には、第1の刺激ユニットY1が当接し、ユーザの足裏のかかと以外の部位には、第2の刺激ユニットY2~第nの刺激ユニットYn(図2Aでは第5の刺激ユニットY5)が当接するものとする。
Also, in this case, the
また、運動制御装置3は、例えば図2Bに示すように、ユーザの足首に装着される。ただし、運動制御装置3は、ユーザの身体に必ずしも当接する必要はない。
Also, the
次に、実施の形態1における運動制御装置3の構成例について説明する。図3は、実施の形態1における運動制御装置3の構成例を示している。
Next, a configuration example of the
運動制御装置3は、例えば図3に示すように、荷重発生タイミング収集部31、荷重発生タイミング記録部32、荷重発生タイミング推定部33、接地タイミング目標値記録部34、荷重発生タイミング比較部35、タイミングオフセット生成部36、及び、刺激制御部37を含んで構成されている。
The
荷重発生タイミング収集部31は、n個の荷重検出部1のそれぞれと接続されている。荷重発生タイミング収集部31は、n個の荷重検出部1のそれぞれにより時系列的に検出された荷重を示す情報(以下、「荷重情報」ともいう。)を、各荷重検出部1から収集する。
The load generation
また、荷重発生タイミング収集部31は、各荷重検出部1から荷重情報を収集した時刻を特定し、当該特定した時刻を、各荷重検出部1に対して荷重が発生したタイミング(以下、「荷重発生タイミング」ともいう。)とする。
In addition, the load generation
荷重発生タイミング収集部31は、各荷重検出部1から収集した荷重情報と荷重発生タイミングとを荷重検出部1毎に対応付けた情報を、荷重検出部1毎の検出結果として荷重発生タイミング記録部32に記録する。また、荷重発生タイミング収集部31は、荷重検出部1毎の検出結果を荷重発生タイミング推定部33に出力する。
The load generation
荷重発生タイミング記録部32は、荷重検出部1毎の検出結果、すなわち各荷重検出部1から収集した荷重情報と荷重発生タイミングとを荷重検出部1毎に対応付けた情報を記録する。荷重発生タイミング記録部32は、例えばHDD(Hard Disc Drive)、SSD(Solid State Drive)等により構成される。
The load generation
荷重発生タイミング推定部33は、荷重発生タイミング収集部31から出力された荷重検出部1毎の検出結果を取得する。荷重発生タイミング推定部33は、当該取得した荷重検出部1毎の検出結果、又は、荷重発生タイミング記録部32に記録されている荷重検出部1毎の検出結果に基づき、各荷重検出部1において、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定する。以下、荷重発生タイミング推定部33が推定したタイミングを「推定タイミング」ともいう。
The load
例えば、ユーザの動作が歩行動作のように、同じ動作を繰り返す動作である場合、それまでに収集された荷重発生タイミングに基づいて、次に荷重が発生するタイミングを推定することは比較的容易である。この場合、荷重発生タイミング推定部33は、例えば第1の刺激ユニットY1における荷重検出部11が1秒間隔で荷重を検出している場合、当該荷重検出部11において、ある時点で荷重が発生してから次に荷重が発生するタイミングは1秒後であると推定する。
For example, if the user's motion is a motion that repeats the same motion, such as walking, it is relatively easy to estimate the next load generation timing based on the load generation timings collected so far. be. In this case, if the load detection unit 11 in the first stimulation unit Y1 detects the load at intervals of one second, the load generation
同様に、荷重発生タイミング推定部33は、第2の刺激ユニットY2における荷重検出部12が1.2秒間隔で荷重を検出している場合、当該荷重検出部12において、ある時点で荷重が発生してから次に荷重が発生するタイミングは1.2秒後であると推定する。
Similarly, when the load detection unit 12 in the second stimulation unit Y2 detects the load at intervals of 1.2 seconds, the load generation
同様に、荷重発生タイミング推定部33は、第nの刺激ユニットYnにおける荷重検出部1nが0.7秒間隔で荷重を検出している場合、当該荷重検出部1nにおいて、ある時点で荷重が発生してから次に荷重が発生するタイミングは0.7秒後であると推定する。
Similarly, when the
なお、荷重発生タイミング推定部33は、上記のように、ある時点で荷重が発生してから次に荷重が発生するタイミングのみを推定するだけでなく、ある時点で荷重が発生してからその時点以降の複数の荷重発生タイミングを推定してもよい。
As described above, the load
また、このとき荷重発生タイミング推定部33は、n組の刺激ユニットYnのうちのある刺激ユニットにおける推定タイミングを、当該ある刺激ユニット以外の刺激ユニットを構成する荷重検出部による検出結果に基づいて推定してもよい。
At this time, the load occurrence
例えば、荷重発生タイミング推定部33は、荷重検出部11において荷重が発生するタイミングを、当該荷重検出部11以外の荷重検出部(例えば荷重検出部12)による検出結果に基づいて推定してもよい。同様に、荷重発生タイミング推定部33は、荷重検出部12において荷重が発生するタイミングを、当該荷重検出部12以外の荷重検出部(例えば荷重検出部1n)による検出結果に基づいて推定してもよい。この場合、荷重発生タイミング推定部33は、例えばユーザの右足の足裏に当接する荷重検出部1による検出結果に基づいて、ユーザの左足の足裏に当接する荷重検出部1において荷重が発生するタイミングを推定することができる。これにより、荷重発生タイミング推定部33は、荷重が発生するタイミングをより柔軟に推定することができる。
For example, the load occurrence
荷重発生タイミング推定部33は、荷重検出部1毎に推定した推定タイミングを、荷重発生タイミング比較部35に出力する。
The load occurrence
荷重発生タイミング比較部35は、荷重発生タイミング推定部33から出力された荷重検出部1毎の推定タイミングを取得する。荷重発生タイミング比較部35は、当該取得した荷重検出部1毎の推定タイミングと、接地タイミング目標値記録部34に記録されている、荷重検出部1毎の目標タイミングとを比較する。そして、荷重発生タイミング比較部35は、上記比較結果を、荷重検出部1毎の推定タイミングとともに、タイミングオフセット生成部36に出力する。
The load generation
ここで、目標タイミングとは、ユーザの足裏の各部位が接地するタイミングとして理想とされるタイミングである。目標タイミングは、例えば、ユーザの目標となる動作(目標動作)から得られた荷重発生タイミングに基づき、例えば運動制御システム100の管理者等により生成され、予め接地タイミング目標値記録部34に記録される。なお、目標動作には、例えば正しいとされる歩き方、及び走り方等の動きに加え、スポーツなどの動作において理想とされる体重移動も含まれる。なお、実施の形態1では、この目標タイミングは、刺激部2がユーザに刺激を与えるタイミングとして定められたタイミングであるともいえる。これは、実施の形態1では、例えばユーザが足裏に刺激を受けた際に、当該刺激を受けた箇所に荷重かかかるように体重移動したいとユーザが考えることを期待していることによる。
Here, the target timing is an ideal timing at which each part of the user's sole touches the ground. The target timing is generated, for example, by an administrator of the
接地タイミング目標値記録部34は、荷重検出部1毎の目標タイミングを記録する。接地タイミング目標値記録部34は、例えばHDD(Hard Disc Drive)、SSD(Solid State Drive)等により構成される。
The contact timing target
なお、荷重発生タイミング比較部35による比較結果は、例えば(1)推定タイミングが目標タイミングより早い、(2)推定タイミングと目標タイミングとが同じ、(3)推定タイミングが目標タイミングより遅い、のいずれかである。
The comparison result by the load generation
タイミングオフセット生成部36は、荷重発生タイミング比較部35から出力された比較結果と、荷重検出部1毎の推定タイミングとを取得する。また、タイミングオフセット生成部36は、当該取得した荷重検出部1毎の比較結果を参照し、当該比較結果に応じて、推定タイミングに加味するオフセット時間(調整時間)を生成する。
The timing offset
具体的には、タイミングオフセット生成部36は、取得した比較結果が上記(1)又は(3)である場合、すなわち、推定タイミングが目標タイミングより早いか、又は、推定タイミングが目標タイミングより遅い場合、推定タイミングを目標タイミングに近づけるためのオフセット時間を荷重検出部1毎に生成する。
Specifically, when the acquired comparison result is (1) or (3), that is, when the estimated timing is earlier than the target timing or when the estimated timing is later than the target timing , an offset time for bringing the estimated timing closer to the target timing is generated for each
例えば、タイミングオフセット生成部36は、取得した比較結果が上記(1)である場合、すなわち、推定タイミングが目標タイミングより早い場合、推定タイミングを遅らせるためのオフセット時間(例えば+0.05秒)を生成する。また、タイミングオフセット生成部36は、取得した比較結果が上記(3)である場合、すなわち、推定タイミングが目標タイミングより遅い場合、推定タイミングを進ませるためのオフセット時間(例えば-0.05秒)を生成する。
For example, when the obtained comparison result is (1), that is, when the estimated timing is earlier than the target timing, the timing offset
また、タイミングオフセット生成部36は、取得した比較結果が上記(2)である場合、すなわち、推定タイミングと目標タイミングとが同じである場合、オフセット時間を0とする。
Also, the timing offset
そして、タイミングオフセット生成部36は、生成した荷重検出部1毎のオフセット時間を、荷重検出部1毎の推定タイミングとともに、刺激制御部37に出力する。
Then, the timing offset
刺激制御部37は、タイミングオフセット生成部36から出力された荷重検出部1毎のオフセット時間と、荷重検出部1毎の推定タイミングとを取得する。そして、刺激制御部37は、当該取得した荷重検出部1毎のオフセット時間を、当該オフセット時間に対応する推定タイミングに加味し、その結果得られたタイミング(以下、「刺激タイミング」ともいう。)で、荷重検出部1に対応する刺激部2を駆動する。
The
なお、タイミングオフセット生成部36は、必ずしも推定タイミングを目標タイミングに一致させるためのオフセット時間を生成する必要はない。これは、例えば、推定タイミングと目標タイミングとに大きな乖離がある場合、仮にオフセット時間を生成したとしても、推定タイミングを目標タイミングに一致させるようにユーザの動作を誘導することが困難となる可能性が高いためである。
Note that the timing offset
その場合、タイミングオフセット生成部36は、当初は推定タイミングを目標タイミングに一致させることができないオフセット時間を生成することになるが、このようなオフセット時間の生成と、当該生成したオフセット時間から得られた刺激タイミングによる刺激を次回、次々回と回を重ねて行えば、推定タイミングは目標タイミングに次第に近づいていき、最終的には推定タイミングと目標タイミングとが一致することが期待できる。
In that case, the timing offset
なお、上記の説明では、荷重発生タイミング記録部32及び接地タイミング目標値記録部34が運動制御装置3に設けられる例を説明したが、荷重発生タイミング記録部32及び接地タイミング目標値記録部34はこれに限らず、運動制御装置3の外部に設けられていてもよい。
In the above description, an example in which the load generation
次に、実施の形態1に係る運動制御システム100の動作例について、図4に示すフローチャートを参照しながら説明する。運動制御システム100は、図4に示すフローチャートによる処理を繰り返し実行する。
Next, an operation example of the
なお、以下の説明では、説明を分かり易くするため、運動制御システム100がユーザの左足に装着された場合を例に説明する。また、以下の説明では、説明を分かり易くするため、運動制御システム100がユーザの歩行速度を早めるようユーザの歩行動作を制御する場合を例に説明する。
In the following description, in order to make the description easier to understand, a case where the
また、以下の説明では、刺激制御部37は、ユーザの足裏のかかとの部位と、かかと以外の部位とで、刺激部2の駆動の仕方を変えるものとする。
Also, in the following description, the
具体的には、刺激制御部37は、ユーザの足裏のかかとの部位に設けられた第1の刺激ユニットY1を構成する刺激部21については、当該第1の刺激ユニットY1を構成する荷重検出部11により荷重が検出されたことをトリガとして駆動する。一方、刺激制御部37は、ユーザの足裏のかかと以外の部位に設けられた刺激ユニット(第2の刺激ユニットY2~第nの刺激ユニットYn)を構成する各刺激部については、当該刺激ユニットを構成する荷重検出部毎に生成されたオフセット時間を推定タイミングに加味したタイミング(すなわち刺激タイミング)で駆動するものとする。
Specifically, the
まず、n個の刺激ユニットYnを構成する各荷重検出部1は、ユーザが歩行することにより発生する荷重を時系列的に検出する(ステップST001)。
First, each
次に、荷重発生タイミング収集部31は、ステップST001で時系列的に検出された荷重を示す情報(荷重情報)を、各荷重検出部1から収集する(ステップST002)。荷重発生タイミング収集部31は、各荷重検出部1から収集した荷重情報と荷重発生タイミングとを荷重検出部1毎に対応付けた情報を、荷重検出部1毎の検出結果として荷重発生タイミング推定部33に出力する。
Next, the load generation
次に、荷重発生タイミング収集部31は、荷重検出部1毎の検出結果を荷重発生タイミング記録部32に記録する(ステップST003)。なお、このステップST003は必須の処理ではなく、省略されてもよい。
Next, the load generation
次に、荷重発生タイミング推定部33は、荷重発生タイミング収集部31から取得した荷重検出部1毎の検出結果、又は、荷重発生タイミング記録部32に記録されている荷重検出部1毎の検出結果に基づいて、かかと以外の部位において次に荷重が発生するタイミングを荷重検出部1毎に推定する(ステップST004)。
Next, the load generation
次に、荷重発生タイミング比較部35は、かかとの部位に荷重が発生したか否かを判定する(ステップST005)。この場合、荷重発生タイミング比較部35は、例えばユーザの足裏のかかとの部位に設けられた第1の刺激ユニットY1を構成する荷重検出部11により荷重が検出されたか否かに基づいて、上記の判定を行えばよい。
Next, the load generation
その結果、かかとの部位に荷重が発生していないと判定された場合(ステップST005;NO)、運動制御システム100は処理を終了する。一方、かかとの部位に荷重が発生したと判定された場合(ステップST005;YES)、刺激制御部37は、当該かかとの部位に対応する刺激部2、すなわち第1の刺激ユニットY1を構成する刺激部21を駆動する(ステップST006)。
As a result, if it is determined that no load is applied to the heel region (step ST005; NO),
次に、荷重発生タイミング比較部35は、タイマーによる計時を開始する(ステップST007)。
Next, the load occurrence
次に、荷重発生タイミング比較部35は、上記タイマーが予め設定された所定時間以内であるか否かを確認する(ステップST008)。なお、詳しくは後述するが、上記タイマー及び所定時間は、かかと以外の部位に対応する刺激部2を順次駆動するための処理の繰り返しを制御するために用いられる。なお、上記所定時間は、例えば接地タイミング目標値記録部34に予め記録されていればよい。
Next, the load generation
その結果、上記タイマーが上記所定時間以内であれば、運動制御システム100は、当該タイマーが当該所定時間を超えるまでの間、以下のステップST009からステップST015を繰り返す。
As a result, if the timer is within the predetermined time, the
ステップST009において、荷重発生タイミング比較部35は、まず、かかと以外の部位のうちの第2の刺激ユニットY2が設けられた部位について、ステップST004で推定された推定タイミングと、予め接地タイミング目標値記録部34に記録されている目標タイミングとを比較する(ステップST009)。荷重発生タイミング比較部35は、当該比較結果を、上記推定タイミングとともに、タイミングオフセット生成部36に出力する。
In step ST009, the load generation
次に、タイミングオフセット生成部36は、荷重発生タイミング比較部35から取得した比較結果に基づき、上記推定タイミングと目標タイミングとの差分が0であるか否かを判定する(ステップST010)。その結果、上記推定タイミングと目標タイミングとの差分が0であれば(ステップST010;YES)、タイミングオフセット生成部36は、オフセット時間を0として生成し、生成したオフセット時間を、上記推定タイミングとともに刺激制御部37に出力する(ステップST011)。
Next, the timing offset
一方、上記推定タイミングと目標タイミングとの差分が0でなければ(ステップST010;NO)、タイミングオフセット生成部36は、上記推定タイミングと目標タイミングとの差分が閾値(例えば0.1秒)以内であるか否かを判定する(ステップST012)。
On the other hand, if the difference between the estimated timing and the target timing is not 0 (step ST010; NO), the timing offset
その結果、上記推定タイミングと目標タイミングとの差分が閾値以内(以下)であれば(ステップST012;YES)、タイミングオフセット生成部36は、当該差分値をオフセット時間として生成し、生成したオフセット時間を、上記推定タイミングとともに刺激制御部37に出力する(ステップST013)。
As a result, if the difference between the estimated timing and the target timing is within the threshold value (step ST012; YES), the timing offset
一方、上記推定タイミングと目標タイミングとの差分が上記閾値以内(以下)でなければ(ステップST012;NO)、タイミングオフセット生成部36は、上記閾値をオフセット時間として生成し、生成したオフセット時間を、上記推定タイミングとともに刺激制御部37に出力する(ステップST014)。このように、タイミングオフセット生成部36は、上記閾値をオフセット時間として生成することにより、推定タイミングと目標タイミングとが大きく乖離している場合にオフセット時間が著しく増大してしまう不具合を回避する。
On the other hand, if the difference between the estimated timing and the target timing is not within (or less than) the threshold (step ST012; NO), the timing offset
次に、刺激制御部37は、タイミングオフセット生成部36から出力されたオフセットを推定タイミングに加味し、その結果得られたタイミング(刺激タイミング)で、対応する刺激部2、すなわち、かかと以外の部位のうちの第2の刺激ユニットY2を構成する刺激部22を駆動する(ステップST015)。
Next, the
次に、ステップST016において、荷重発生タイミング比較部35は、上記タイマーが所定時間以内であるか否かを確認する(ステップST016)。そして、上記タイマーが所定時間以内であれば、処理はステップST009へ戻り、荷重発生タイミング比較部35は、今度はかかと以外の部位のうちの第3の刺激ユニットY3を構成する荷重検出部13について、ステップST004で推定された推定タイミングと、接地タイミング目標値記録部34に記録されている目標タイミングとを比較する(ステップST009)。そして、以下同様にして、刺激制御部37は、かかと以外の部位のうちの第3の刺激ユニットY3が設けられた部位について、対応する刺激部23を駆動する。
Next, in step ST016, the load generation
その後、ステップST016において、荷重発生タイミング比較部35は、上記タイマーが所定時間以内であるか否かを確認し、上記タイマーが所定時間以内であれば、処理はステップST009へ戻り、荷重発生タイミング比較部35は、今度はかかと以外の部位のうちの第4の刺激ユニットY4を構成する荷重検出部14及び刺激部24について、上記と同様の処理を行う。
After that, in step ST016, the load generation
一方、上記タイマーが所定時間を超えれば、運動制御システム100は上記繰り返し処理を抜ける。繰り返し処理を抜けた後は、処理はステップST001へ戻り、次の荷重の検出が行われる。
On the other hand, if the timer exceeds the predetermined time, the
ここで、刺激制御部37による刺激部2の具体的な駆動例を、図5に基づき説明する。図5は、かかと以外の部位のうち、第2の刺激ユニットY2及び第3の刺激ユニットY3が設けられた部位に対応する刺激部22及び23の駆動例を示している。なお、図5において、横軸は時間を示している。
Here, a specific driving example of the
図5に示すように、第2の刺激ユニットY2を構成する荷重検出部12、及び第3の刺激ユニットY3を構成する荷重検出部13は、例えば符号Td1及びTd2に示すような荷重発生タイミングで荷重を検出する(図4のステップST001に相当)。なお、符号Td1及びTd2において荷重が検出されたタイミングは、波形が立ち上がっている箇所に相当する。 As shown in FIG. 5, the load detection unit 12 that constitutes the second stimulation unit Y2 and the load detection unit 13 that constitutes the third stimulation unit Y3 are detected at load generation timings indicated by symbols Td1 and Td2, for example. A load is detected (corresponding to step ST001 in FIG. 4). It should be noted that the timings at which the load is detected at symbols Td1 and Td2 correspond to the points where the waveform rises.
荷重発生タイミング推定部33は、時刻Tsにおいて、次に荷重が発生するタイミングを荷重検出部毎に推定する(図4のステップST004に相当)。例えば、荷重発生タイミング推定部33は、時刻Tsより前の荷重発生タイミングに基づき、荷重検出部12、13において次に荷重が発生するタイミング(推定タイミング)をそれぞれTe1、Te2と推定する。
At the time Ts, the load generation
荷重発生タイミング比較部35は、推定タイミングTe1、Te2と、予め接地タイミング目標値記録部34に記録されている、荷重検出部12及び13における目標タイミングTg1、Tg2とをそれぞれ比較する(図4のステップST009に相当)。なお、ここでは推定タイミングTe1と目標タイミングTg1との間、及び、推定タイミングTe2と目標タイミングTg2との間には、それぞれ閾値(例えば0.1秒)以下の差分があるものとする。
The load generation
タイミングオフセット生成部36は、推定タイミングTe1と目標タイミングTg1との差分を、荷重検出部12におけるオフセット時間として生成し、推定タイミングTe2と目標タイミングTg2との差分を、荷重検出部13におけるオフセット時間として生成する(図4のステップST013に相当)。
The timing offset
刺激制御部37は、タイミングオフセット生成部36により生成された各オフセット時間を、推定タイミングTe1、Te2にそれぞれ加味し、その結果得られたタイミング(刺激タイミング)Tj1、Tj2で、荷重検出部12、13に対応する刺激部22、23を駆動する(図4のステップST015に相当)。
The
このように、刺激制御部37は、上記タイマーが所定時間以内であれば、かかと以外の部位に対応する刺激部2を順次駆動する。このとき、刺激制御部37は、例えば図6Aに示すように、かかと側からつま先側に向かう方向に沿って刺激部2を順次駆動するとよい。
In this manner, the
例えば、図6Aの例では、時刻T1において、かかとの部位に位置する第1の刺激ユニットY1の荷重検出部11により荷重が検出され、時刻T2において、当該荷重検出部11による荷重の検出をトリガとして第1の刺激ユニットY1の刺激部21が駆動すると、時刻T3において、第2の刺激ユニットY2の刺激部22が駆動し、時刻T4において、第3の刺激ユニットY3の刺激部23及び第4の刺激ユニットY4の刺激部24が駆動し、時刻T5において、第5の刺激ユニットY5の刺激部25が駆動する。これにより、刺激制御部37は、刺激がかかと側からつま先側に向かって追い抜くような感覚をユーザに与えることができ、その結果、ユーザに歩行速度を早めるような意識付けを行うことができる。
For example, in the example of FIG. 6A, at time T1, the load is detected by the load detection unit 11 of the first stimulation unit Y1 located at the heel region, and at time T2, detection of the load by the load detection unit 11 is triggered. , the stimulation section 22 of the second stimulation unit Y2 is driven at time T3, and the stimulation section 23 of the third stimulation unit Y3 and the fourth stimulation section Y3 are driven at time T4. The stimulation section 24 of the stimulation unit Y4 is driven, and at time T5, the stimulation section 25 of the fifth stimulation unit Y5 is driven. Thereby, the
なお、刺激制御部37は、時刻T4において、刺激部23及び24を駆動するように、同じ時刻(タイミング)で複数の刺激部2を同時に駆動してもよい。
The
また、この場合において、刺激制御部37は、例えば図6Bに示すように、n個(図6Bでは5個)の刺激部2がユーザに刺激を与えている時間を示す駆動継続時間が、n個の刺激部2のうちの2個以上において重複するように、各刺激部2を駆動してもよい。
Further, in this case, the
例えば、図6Bの例では、時刻T1において、かかとの部位に位置する第1の刺激ユニットY1の荷重検出部11により荷重が検出され、時刻T2において、刺激制御部37が第1の刺激ユニットY1の刺激部21を駆動すると、刺激制御部37は、この刺激部21の駆動を時刻T3まで継続させる。そして、刺激制御部37は、時刻T3において、第2の刺激ユニットY2の刺激部22を駆動し、この刺激部22の駆動を時刻T5まで継続させる。そして、刺激制御部37は、時刻T5において、第3の刺激ユニットY3の刺激部23及び第4の刺激ユニットY4の刺激部24を駆動し、この刺激部23、24の駆動を時刻T7まで継続させる。これにより、刺激制御部37は、刺激がかかと側からつま先側に向かってなめらかに遷移するような感覚をユーザに知覚させることができる。また、この場合、例えば時刻T3では、かかとの部位と、足刀部下とが刺激され、それぞれの部位が独立して刺激された場合と比べて中間的な箇所の刺激を受けているとユーザに錯覚させることで、刺激部位の分解能を向上させることができる。
For example, in the example of FIG. 6B, at time T1, the load is detected by the load detection section 11 of the first stimulation unit Y1 located at the heel, and at time T2, the
以上、説明したように、実施の形態1に係る運動制御システム100は、荷重検出部1による検出結果に基づいて、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定し、当該推定されたタイミングである推定タイミングと、刺激部2が刺激を与えるタイミングとして予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較し、その比較結果に応じて、推定タイミングに加味するオフセット時間を生成し、当該生成されたオフセット時間を推定タイミングに加味したタイミングで刺激部2を駆動する。このように、運動制御システム100は、ユーザの目標動作を考慮した運動制御を行うことにより、ユーザの動作を目標動作に導くまでに要する時間を従来よりも短縮可能となる。
As described above, the
なお、上記の説明では、上記タイマーが上記所定時間以内であるか否かを、荷重発生タイミング比較部35が判定する例について説明したが、当該判定は、例えばタイミングオフセット生成部36などの、荷重発生タイミング比較部35以外の機能部が行ってもよい。
In the above description, an example in which the load generation
また、上記の説明では、刺激制御部37は、かかとの部位に対応する刺激部21については、荷重検出部11により荷重が検出されたことをトリガとして駆動し、かかと以外の部位に対応する刺激部については、推定タイミングにオフセット時間を加味して得られた刺激タイミングで駆動する例について説明した。しかしながら、刺激制御部37はこれに限らず、例えばかかとの部位に対応する刺激部21についても、荷重検出部11により荷重が検出されたことをトリガとするのではなく、推定タイミングにオフセット時間を加味して得られた刺激タイミングで駆動してもよい。つまり、刺激制御部37は、ユーザの足裏のすべての部位に対応する刺激部2について、推定タイミングにオフセット時間を加味して得られた刺激タイミングで駆動してもよい。
Further, in the above description, the
ただし、刺激制御部37は、上記のように、かかとの部位に対応する刺激部21については、荷重検出部11により荷重が検出されたことをトリガとして駆動するようにすれば、かかとに荷重が発生した(かかとが接地した)ことをユーザに明確に認識させつつ、ユーザがかかとを接地してからつま先に重心を素早く遷移させることを意識させることができ、結果としてユーザの動作を目標動作に導くまでに要する時間を従来よりも短縮することができる。
However, as described above, the
また、上記の説明では、タイミングオフセット生成部36は、推定タイミングを目標タイミングに近づけるためのオフセット時間を生成する例を説明した。しかしながら、タイミングオフセット生成部36は、例えば図7に示すように、荷重検出部1が荷重を検出してから刺激部2が実際に駆動するまでの遅延時間が予め分かっている場合、この遅延時間を打ち消すようなオフセット時間を生成してもよい。そして、刺激制御部37は、このオフセット時間を、刺激部2が駆動を開始するタイミングに付加したタイミングで、当該刺激部2を駆動してもよい。
Also, in the above description, an example in which the timing offset
また、刺激制御部37は、例えば図8に示すように、刺激部2の駆動開始時、及び刺激部2の駆動停止時のうちの少なくとも一方において、当該刺激部2がユーザに与える刺激の大きさ(刺激ゲイン)をなだらかに変化させてもよい。例えば、図8の例では、刺激制御部37は、刺激部21~23の駆動開始時において、当該各刺激部がユーザに与える刺激の大きさをなだらかに増加させ、反対に、刺激部21~23の駆動停止時において、当該各刺激部がユーザに与える刺激の大きさをなだらかに減少させている。これにより、刺激制御部37は、ユーザに対し、刺激部位の切り替わりをなめらかに知覚させることができる。
In addition, as shown in FIG. 8, for example, the
また、上記の説明では、刺激制御部37は、オフセット時間を推定タイミングに加味して得られた刺激タイミングに従い、かかと側からつま先側に向かう方向に沿って刺激部2を順次駆動する例を説明した。しかしながら、刺激制御部37が刺激部2を駆動する順序はこれに限られない。例えば、刺激制御部37は、上記刺激タイミングに従い、つま先側からかかと側に向かう方向に沿って刺激部2を順次駆動してもよいし、図9に示すように、左足部側から右足部側に向かう方向に沿って刺激部2を順次駆動してもよい。特に、図9の例は、ユーザの左右のバランス、又は旋回を伴う動作を制御する際に有効である。
In the above description, the
また、上記の説明では、ユーザの動作をセンシングした情報を時系列的に検出する検出部1が、ユーザの動作により発生する荷重を時系列的に検出する荷重検出部1で構成される場合を例に説明した。しかしながら、上記検出部1はこれに限らず、例えばユーザの動作を撮像する撮像装置で構成されてもよい。この場合、当該撮像装置は、例えばユーザの歩行動作を撮像する。そして、荷重発生タイミング比較部35は、当該撮像装置により撮像された映像情報に基づいて、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定すればよい。
Further, in the above description, the
また、上記検出部1は、例えばユーザの身体のうちの特定の部位(例えば腕など)の動作を時系列的に検出するセンサで構成されてもよい。この場合、当該センサは、例えばユーザの動作に伴う腕の動きを検出する。そして、荷重発生タイミング比較部35は、当該センサによる検出結果に基づいて、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定すればよい。
Further, the
また、上記検出部1は、例えばユーザの動作により発生する音の情報を時系列的に検出する音検出装置で構成されてもよい。この場合、当該音検出装置は、例えばユーザの歩行動作に伴う足音、あるいは、洋服の擦れる音などを検出する。そして、荷重発生タイミング比較部35は、当該音検出装置による検出結果に基づいて、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定すればよい。
Further, the
また、上記の説明では、荷重検出部1が圧電素子で構成される例を説明したが、荷重検出部1はこれに限らず、例えばユーザの体重を検出する圧力センサ、足及び靴の加速度を検出する加速度センサ、足及び靴の地面となす角度を検出する角度センサ、足及び靴と接地面との距離を測る距離センサなどで構成されてもよい。
In the above description, an example in which the
また、上記の説明では、荷重発生タイミング推定部33は、荷重検出部1による検出結果に基づいて、荷重が発生するタイミングを推定する例を説明したが、荷重発生タイミング推定部33はこれに限らず、例えば刺激制御部37が刺激部2を駆動した時点を基準として、荷重が発生するタイミングを推定してもよい。
In the above description, the load generation
また、上記の説明では、n個の刺激ユニットYn(対応する荷重検出部1及び刺激部2)は、ユーザの足裏と当該ユーザの足裏が接地する接地面との間に設けられる例を説明した。しかしながら、n個の刺激ユニットYnは、必ずしもユーザの足裏と当該ユーザの足裏が接地する接地面との間に設けられずともよい。
Further, in the above description, the n stimulation units Yn (corresponding
また、上記の説明では、荷重検出部1及び刺激部2は、それぞれn個(nは2以上の整数)設けられ、n個の荷重検出部1と、n個の刺激部2とは、それぞれ1対1に対応している例を説明した。しかしながら、荷重検出部1及び刺激部2は、それぞれ1つずつ設けられていてもよい。また、荷重検出部1及び刺激部2は、必ずしも対応している必要はなく、同一の部材(例えば圧電素子)で構成されている必要もない。また、荷重検出部1及び刺激部2は、必ずしも同一の箇所に設けられる必要はなく、それぞれ別の場所に設けられていてもよい。
In the above description, n
または、荷重検出部1は1つ設けられ、刺激部2はn個設けられていてもよい。ただし、この場合は、1つの荷重検出部1による検出結果に基づいて、n個の刺激部2に対応する箇所で荷重が発生するタイミングを推定できることが好ましい。または、荷重検出部1はn個設けられ、刺激部2は1つ設けられていてもよい。ただし、この場合は、n個の荷重検出部1のうちのいずれかによる検出結果に基づいて、1つの刺激部2に対応する箇所で荷重が発生するタイミングを推定できることが好ましい。
Alternatively, one
最後に、図10を参照して、実施の形態1における運動制御装置3のハードウェア構成例を説明する。運動制御装置3における荷重発生タイミング収集部31、荷重発生タイミング推定部33、荷重発生タイミング比較部35、タイミングオフセット生成部36、及び、刺激制御部37の各機能は、処理回路により実現される。処理回路は、図10Aに示すように、専用のハードウェアであってもよいし、図10Bに示すように、メモリ43に格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、又はDSP(Digital Signal Processor)ともいう)42であってもよい。
Finally, a hardware configuration example of the
処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路41は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。荷重発生タイミング収集部31、荷重発生タイミング推定部33、荷重発生タイミング比較部35、タイミングオフセット生成部36、及び、刺激制御部37の各部の機能それぞれを処理回路41で実現してもよいし、各部の機能をまとめて処理回路41で実現してもよい。
If the processing circuit is dedicated hardware, the
処理回路がCPU42の場合、荷重発生タイミング収集部31、荷重発生タイミング推定部33、荷重発生タイミング比較部35、タイミングオフセット生成部36、及び、刺激制御部37の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ43に格納される。処理回路は、メモリ43に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、運動制御装置3は、処理回路により実行されるときに、例えば図4に示したステップST002~ステップST016が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリを備える。また、これらのプログラムは、荷重発生タイミング収集部31、荷重発生タイミング推定部33、荷重発生タイミング比較部35、タイミングオフセット生成部36、及び、刺激制御部37の手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ43としては、例えば、RAM(RA00ndom Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically EPROM)等の不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、又はDVD(Digital Versatile Disc)等が該当する。
When the processing circuit is the
なお、荷重発生タイミング収集部31、荷重発生タイミング推定部33、荷重発生タイミング比較部35、タイミングオフセット生成部36、及び、刺激制御部37の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、荷重発生タイミング収集部31については専用のハードウェアとしての処理回路でその機能を実現し、荷重発生タイミング推定部33、荷重発生タイミング比較部35、タイミングオフセット生成部36、及び、刺激制御部37については処理回路がメモリ43に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
A part of each function of the load generation
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。 As such, the processing circuitry may implement each of the functions described above through hardware, software, firmware, or a combination thereof.
以上のように、この実施の形態1によれば、運動制御システム100は、ユーザに刺激を与える刺激部2と、ユーザの動作をセンシングした情報を時系列的に検出する検出部1と、検出部1による検出結果に基づいて、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定する荷重発生タイミング推定部33と、荷重発生タイミング推定部により推定されたタイミングである推定タイミングと、刺激部2が刺激を与えるタイミングとして予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較する荷重発生タイミング比較部35と、荷重発生タイミング比較部35による比較結果に応じて、推定タイミングに加味するオフセット時間を生成するタイミングオフセット生成部36と、タイミングオフセット生成部36により生成されたオフセット時間を推定タイミングに加味したタイミングで刺激部2を駆動する刺激制御部37と、を備えた。これにより、実施の形態1に係る運動制御システム100では、ユーザの動作を目標動作に導くまでに要する時間を従来よりも短縮可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the
また、検出部1は、ユーザの動作により発生する荷重を時系列的に検出する荷重検出部1であり、荷重発生タイミング推定部33は、荷重検出部1による検出結果に基づいて、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定する。これにより、実施の形態1に係る運動制御システム100では、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを精度よく推定することができる。
The
また、荷重検出部1及び刺激部2は、それぞれn個(nは2以上の整数)設けられ、かつn個の荷重検出部1及び刺激部2は1対1に対応し、荷重発生タイミング推定部33は、各荷重検出部1による検出結果に基づいて、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを当該荷重検出部1毎に推定し、荷重発生タイミング比較部35は、荷重発生タイミング推定部33により推定された荷重検出部1毎の推定タイミングと、各刺激部2が刺激を与えるタイミングとして当該刺激部2毎に予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較し、タイミングオフセット生成部36は、荷重発生タイミング比較部35による比較結果に応じて、推定タイミングに加味するオフセット時間を荷重検出部1毎に生成し、刺激制御部37は、タイミングオフセット生成部36により生成された荷重検出部1毎のオフセット時間を、荷重検出部1毎の推定タイミングに加味したタイミングで、当該各荷重検出部1に対応する各刺激部2を駆動する。これにより、実施の形態1に係る運動制御システム100では、対応する荷重検出部1及び刺激部2の組毎(刺激ユニット毎)に動作を制御することができ、利便性が向上する。
In addition, n
また、対応する荷重検出部1及び刺激部2は、ユーザの足裏と当該ユーザの足裏が接地する接地面との間に設けられ、荷重検出部1は、ユーザの動作により接地面に発生する荷重を時系列的に検出し、刺激部2は、ユーザの足裏を刺激する。これにより、実施の形態1に係る運動制御システム100では、荷重の検出及びユーザへの刺激を的確に行うことができる。
In addition, the corresponding
また、対応する荷重検出部1及び刺激部2は、ユーザの靴の中底、当該中底の上に載置される中敷き、又は、ユーザの靴下の足裏部分に設けられる。これにより、実施の形態1に係る運動制御システム100では、対応する荷重検出部1及び刺激部2の取り扱いが容易となり、当該対応する荷重検出部1及び刺激部2をユーザの足裏に容易に当接させることができる。
Also, the corresponding
また、対応する荷重検出部1及び刺激部2は、ユーザの足裏のかかとの部位に対応する第1の位置と、ユーザの足裏のかかと以外の部位に対応する第2の位置とに設けられ、刺激制御部37は、第1の位置に設けられた刺激部2については、当該第1の位置に設けられた荷重検出部1により荷重が検出されたことをトリガとして駆動し、第2の位置に設けられた刺激部2については、タイミングオフセット生成部36により生成された、当該第2の位置に設けられた荷重検出部1毎のオフセット時間を、当該第2の位置に設けられた荷重検出部1毎の推定タイミングに加味したタイミングで駆動する。これにより、実施の形態1に係る運動制御システム100では、かかとに荷重が発生した(かかとが接地した)ことをユーザに明確に認識させつつ、ユーザがかかとを接地してからつま先に重心を素早く遷移させることを意識させることができ、結果としてユーザの動作を目標動作に導くまでに要する時間を従来よりも短縮することができる。
Also, the corresponding
また、刺激制御部37は、各刺激部2がユーザに刺激を与えている時間を示す駆動継続時間が、n個の刺激部2のうちの2個以上において重複するように、各刺激部2を駆動する。これにより、実施の形態1に係る運動制御システム100では、刺激がなめらかに遷移するような感覚をユーザに知覚させることができる。また、刺激部位の分解能を向上させることができる。
In addition, the
また、荷重発生タイミング推定部33は、n個の荷重検出部1のうちのある荷重検出部1において荷重が発生するタイミングを、当該ある荷重検出部1以外の荷重検出部1による検出結果に基づいて推定する。これにより、実施の形態1に係る運動制御システム100では、荷重が発生するタイミングをより柔軟に推定することができる。
Further, the load
また、検出部1は、ユーザの動作により発生する音の情報を時系列的に検出する音検出装置であり、荷重発生タイミング推定部33は、音検出装置による検出結果に基づいて、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定する。これにより、実施の形態1に係る運動制御システム100では、荷重が発生するタイミングをより柔軟に推定することができる。
Further, the
また、刺激制御部37は、刺激部2の駆動開始時、及び刺激部2の駆動停止時のうちの少なくとも一方において、当該刺激部2がユーザに与える刺激の大きさをなだらかに変化させる。これにより、実施の形態1に係る運動制御システム100では、ユーザに対し、刺激部位の切り替わりをなめらかに知覚させることができる。
In addition, the
また、タイミングオフセット生成部36は、荷重発生タイミング比較部35による比較の結果、推定タイミングと目標タイミングとの差分が閾値以下である場合、当該差分をオフセット時間として生成し、推定タイミングと目標タイミングとの差分が閾値以下でない場合、当該閾値をオフセット時間として生成する。これにより、実施の形態1に係る運動制御システム100では、推定タイミングと目標タイミングとに大きな乖離がある場合においてオフセット時間が著しく増大してしまう不具合を回避することができる。
Further, when the difference between the estimated timing and the target timing is equal to or less than the threshold value as a result of the comparison by the load generation
また、実施の形態1によれば、運動制御装置3は、ユーザの動作をセンシングした情報を時系列的に検出する検出部1による検出結果に基づいて、ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定する荷重発生タイミング推定部33と、荷重発生タイミング推定部33により推定されたタイミングである推定タイミングと、ユーザに刺激を与える刺激部2が刺激を与えるタイミングとして予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較する荷重発生タイミング比較部35と、荷重発生タイミング比較部35による比較結果に応じて、推定タイミングに加味するオフセット時間を生成するタイミングオフセット生成部36と、タイミングオフセット生成部36により生成されたオフセット時間を推定タイミングに加味したタイミングで刺激部2を駆動する刺激制御部37と、を備えた。これにより、実施の形態1に係る運動制御装置3では、ユーザの動作を目標動作に導くまでに要する時間を従来よりも短縮可能となる。
Further, according to
なお、本開示は、実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 It should be noted that the present disclosure allows modification of any component of the embodiment, or omission of any component in the embodiment.
本開示は、ユーザの動作を目標動作に導くまでに要する時間を従来よりも短縮可能となり、運動制御システムに用いるのに適している。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure makes it possible to shorten the time required to guide a user's motion to a target motion, compared to the conventional art, and is suitable for use in a motion control system.
1 検出部(荷重検出部)、2 刺激部、3 運動制御装置、11~1n 荷重検出部、21~2n 刺激部、31 荷重発生タイミング収集部、32 荷重発生タイミング記録部、33 荷重発生タイミング推定部(推定部)、34 接地タイミング目標値記録部、35 荷重発生タイミング比較部(比較部)、36 タイミングオフセット生成部(オフセット生成部)、37 刺激制御部、41 処理回路、42 CPU、43 メモリ、100 運動制御システム、K 靴、Te1 推定タイミング、Te2 推定タイミング、Tg1 目標タイミング、Tg2 目標タイミング、Tj1 刺激タイミング、Tj2 刺激タイミング、Y1~Yn 刺激ユニット。 1 detection unit (load detection unit), 2 stimulation unit, 3 motion control device, 11 to 1n load detection unit, 21 to 2n stimulation unit, 31 load generation timing collection unit, 32 load generation timing recording unit, 33 load generation timing estimation Unit (Estimating Unit), 34 Landing Timing Target Value Recording Unit, 35 Load Generation Timing Comparing Unit (Comparing Unit), 36 Timing Offset Generating Unit (Offset Generating Unit), 37 Stimulus Control Unit, 41 Processing Circuit, 42 CPU, 43 Memory , 100 motor control system, K shoe, Te1 estimated timing, Te2 estimated timing, Tg1 target timing, Tg2 target timing, Tj1 stimulation timing, Tj2 stimulation timing, Y1-Yn stimulation units.
Claims (10)
前記ユーザの動作により発生する荷重を時系列的に検出する荷重検出部と、
前記荷重検出部による検出結果に基づいて、前記ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定する推定部と、
前記推定部により推定されたタイミングである推定タイミングと、前記刺激部が刺激を与えるタイミングとして予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記推定タイミングに加味するオフセット時間を生成するオフセット生成部と、
前記オフセット生成部により生成されたオフセット時間を前記推定タイミングに加味したタイミングで前記刺激部を駆動する刺激制御部と、
を備え、
前記荷重検出部及び前記刺激部は、それぞれn個(nは2以上の整数)設けられ、かつn個の前記荷重検出部及び前記刺激部は1対1に対応し、
前記推定部は、前記各荷重検出部による検出結果に基づいて、前記ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを当該荷重検出部毎に推定し、
前記比較部は、前記推定部により推定された前記荷重検出部毎の推定タイミングと、前記各刺激部が刺激を与えるタイミングとして当該刺激部毎に予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較し、
前記オフセット生成部は、前記比較部による比較結果に応じて、前記推定タイミングに加味するオフセット時間を前記荷重検出部毎に生成し、
前記刺激制御部は、前記オフセット生成部により生成された前記荷重検出部毎のオフセット時間を、前記荷重検出部毎の推定タイミングに加味したタイミングで、当該各荷重検出部に対応する前記各刺激部を駆動する
ことを特徴とする運動制御システム。 a stimulation unit for stimulating a user;
a load detection unit that detects in time series the load generated by the user's motion;
an estimating unit for estimating the timing at which the load is generated by the user's motion based on the detection result of the load detecting unit;
a comparing unit that compares estimated timing, which is the timing estimated by the estimating unit, with target timing, which is the timing predetermined as the timing at which the stimulating unit provides stimulation;
an offset generation unit that generates an offset time to be added to the estimated timing according to the comparison result of the comparison unit;
a stimulation control unit that drives the stimulation unit at a timing that takes into account the offset time generated by the offset generation unit and the estimated timing;
with
The load detection units and the stimulation units are each provided with n pieces (n is an integer of 2 or more), and the n load detection units and the stimulation units are in one-to-one correspondence,
The estimation unit estimates, for each load detection unit, the timing at which the load is generated due to the user's motion based on the detection result of each load detection unit;
The comparing unit compares the estimated timing for each of the load detecting units estimated by the estimating unit with a target timing, which is a timing predetermined for each stimulating unit as the timing at which each stimulating unit provides stimulation. ,
The offset generation unit generates an offset time to be added to the estimated timing for each load detection unit according to the comparison result of the comparison unit,
The stimulus control unit adds the offset time for each load detection unit generated by the offset generation unit to the estimated timing for each load detection unit, and the stimulation unit corresponding to each load detection unit to drive
A motion control system characterized by:
前記荷重検出部は、前記ユーザの動作により前記接地面に発生する荷重を時系列的に検出し、
前記刺激部は、前記ユーザの足裏を刺激する
ことを特徴とする請求項1記載の運動制御システム。 The corresponding load detection unit and stimulation unit are provided between the user's sole and a ground surface on which the user's sole is grounded,
The load detection unit detects in time series the load generated on the ground surface due to the user's motion,
The exercise control system according to claim 1 , wherein the stimulation section stimulates the soles of the user's feet.
ことを特徴とする請求項2記載の運動制御システム。 The corresponding load detection unit and stimulation unit are provided on the insole of the user's shoe, the insole placed on the insole, or the sole portion of the user's sock. Item 3. The motion control system according to item 2 .
前記刺激制御部は、
前記第1の位置に設けられた刺激部については、当該第1の位置に設けられた荷重検出部により荷重が検出されたことをトリガとして駆動し、
前記第2の位置に設けられた刺激部については、前記オフセット生成部により生成された、当該第2の位置に設けられた荷重検出部毎のオフセット時間を、当該第2の位置に設けられた荷重検出部毎の推定タイミングに加味したタイミングで駆動する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載の運動制御システム。 The corresponding load detection unit and stimulation unit are provided at a first position corresponding to the user's heel portion and a second position corresponding to a portion other than the user's sole heel. ,
The stimulation control unit is
The stimulation unit provided at the first position is driven by being triggered by detection of a load by the load detection unit provided at the first position,
For the stimulation section provided at the second position, the offset time generated by the offset generation section for each load detection section provided at the second position is set at the second position. The motion control system according to any one of claims 1 to 3 , wherein the motion control system is driven at a timing that takes into consideration the estimated timing of each load detection unit.
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載の運動制御システム。 The stimulation control unit controls the stimulation units so that two or more of the n stimulation units have a driving duration indicating a time during which the stimulation units are stimulating the user. 4. A motion control system according to any one of claims 1 to 3 , characterized in that it drives.
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載の運動制御システム。 The estimating unit estimates the timing at which a load is generated in a load detecting unit among the n load detecting units, based on the detection result of a load detecting unit other than the load detecting unit. A motion control system according to any one of claims 1 to 3 .
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載の運動制御システム。 The stimulation control unit gently changes the magnitude of the stimulation given to the user by the stimulation unit at least one of when the stimulation unit starts driving and when the stimulation unit stops driving. A motion control system according to any one of claims 1 to 3 .
前記ユーザの動作をセンシングした情報を時系列的に検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に基づいて、前記ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定する推定部と、
前記推定部により推定されたタイミングである推定タイミングと、前記刺激部が刺激を与えるタイミングとして予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記推定タイミングに加味するオフセット時間を生成するオフセット生成部と、
前記オフセット生成部により生成されたオフセット時間を前記推定タイミングに加味したタイミングで前記刺激部を駆動する刺激制御部と、
を備え、
前記オフセット生成部は、
前記比較部による比較の結果、前記推定タイミングと前記目標タイミングとの差分が閾値以下である場合、当該差分を前記オフセット時間として生成し、
前記推定タイミングと前記目標タイミングとの差分が前記閾値以下でない場合、当該閾値を前記オフセット時間として生成する
ことを特徴とする運動制御システム。 a stimulation unit for stimulating a user;
a detection unit that detects information obtained by sensing the motion of the user in time series;
an estimating unit for estimating the timing at which the load is generated by the user's motion based on the detection result of the detecting unit;
a comparing unit that compares estimated timing, which is the timing estimated by the estimating unit, with target timing, which is the timing predetermined as the timing at which the stimulating unit provides stimulation;
an offset generation unit that generates an offset time to be added to the estimated timing according to the comparison result of the comparison unit;
a stimulation control unit that drives the stimulation unit at a timing that takes into account the offset time generated by the offset generation unit and the estimated timing;
with
The offset generator is
generating the difference as the offset time when the difference between the estimated timing and the target timing is equal to or less than a threshold as a result of the comparison by the comparison unit;
If the difference between the estimated timing and the target timing is not equal to or less than the threshold, the threshold is generated as the offset time.
A motion control system characterized by:
前記推定部により推定されたタイミングである推定タイミングと、前記ユーザに刺激を与える刺激部が刺激を与えるタイミングとして予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記推定タイミングに加味するオフセット時間を生成するオフセット生成部と、
前記オフセット生成部により生成されたオフセット時間を前記推定タイミングに加味したタイミングで前記刺激部を駆動する刺激制御部と、
を備え、
前記荷重検出部及び前記刺激部は、それぞれn個(nは2以上の整数)設けられ、かつn個の前記荷重検出部及び前記刺激部は1対1に対応し、
前記推定部は、前記各荷重検出部による検出結果に基づいて、前記ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを当該荷重検出部毎に推定し、
前記比較部は、前記推定部により推定された前記荷重検出部毎の推定タイミングと、前記各刺激部が刺激を与えるタイミングとして当該刺激部毎に予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較し、
前記オフセット生成部は、前記比較部による比較結果に応じて、前記推定タイミングに加味するオフセット時間を前記荷重検出部毎に生成し、
前記刺激制御部は、前記オフセット生成部により生成された前記荷重検出部毎のオフセット時間を、前記荷重検出部毎の推定タイミングに加味したタイミングで、当該各荷重検出部に対応する前記各刺激部を駆動することを特徴とする運動制御装置。 an estimating unit for estimating the timing at which a load is generated by the user's motion based on the detection result of a load detecting unit that detects the load generated by the user's motion in time series;
a comparing unit for comparing estimated timing, which is the timing estimated by the estimating unit, with target timing, which is predetermined timing for stimulating by the stimulating unit for stimulating the user;
an offset generation unit that generates an offset time to be added to the estimated timing according to the comparison result of the comparison unit;
a stimulation control unit that drives the stimulation unit at a timing that takes into account the offset time generated by the offset generation unit and the estimated timing;
with
The load detection units and the stimulation units are each provided with n pieces (n is an integer of 2 or more), and the n load detection units and the stimulation units are in one-to-one correspondence,
The estimation unit estimates, for each load detection unit, the timing at which the load is generated due to the user's motion based on the detection result of each load detection unit;
The comparing unit compares the estimated timing for each of the load detecting units estimated by the estimating unit with a target timing, which is a timing predetermined for each stimulating unit as the timing at which each stimulating unit provides stimulation. ,
The offset generation unit generates an offset time to be added to the estimated timing for each of the load detection units according to the comparison result of the comparison unit,
The stimulus control section adds the offset time for each load detection section generated by the offset generation section to the estimated timing for each load detection section, and the stimulation section corresponding to each load detection section at a timing. A motion control device characterized by driving a
荷重検出部が、ユーザの動作により発生する荷重を時系列的に検出するステップと、
推定部が、前記荷重検出部による検出結果に基づいて、前記ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを推定するステップと、
比較部が、前記推定部により推定されたタイミングである推定タイミングと、前記ユーザに刺激を与える刺激部が刺激を与えるタイミングとして予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較するステップと、
オフセット生成部が、前記比較部による比較結果に応じて、前記推定タイミングに加味するオフセット時間を生成するステップと、
刺激制御部が、前記オフセット生成部により生成されたオフセット時間を前記推定タイミングに加味したタイミングで、前記刺激部を駆動するステップと、
を有し、
前記荷重検出部及び前記刺激部は、それぞれn個(nは2以上の整数)設けられ、かつn個の前記荷重検出部及び前記刺激部は1対1に対応し、
前記推定部は、前記各荷重検出部による検出結果に基づいて、前記ユーザの動作により荷重が発生するタイミングを当該荷重検出部毎に推定し、
前記比較部は、前記推定部により推定された前記荷重検出部毎の推定タイミングと、前記各刺激部が刺激を与えるタイミングとして当該刺激部毎に予め定められたタイミングである目標タイミングとを比較し、
前記オフセット生成部は、前記比較部による比較結果に応じて、前記推定タイミングに加味するオフセット時間を前記荷重検出部毎に生成し、
前記刺激制御部は、前記オフセット生成部により生成された前記荷重検出部毎のオフセット時間を、前記荷重検出部毎の推定タイミングに加味したタイミングで、当該各荷重検出部に対応する前記各刺激部を駆動する
ことを特徴とする運動制御方法。 A motion control method by a motion control system,
a step in which the load detection unit detects in time series the load generated by the user's motion;
an estimating unit estimating the timing at which the load is generated by the user's motion based on the detection result of the load detecting unit;
a step in which a comparison unit compares an estimated timing, which is the timing estimated by the estimation unit, with a target timing, which is a timing predetermined as timing at which a stimulation unit that provides stimulation to the user provides stimulation;
an offset generation unit generating an offset time to be added to the estimated timing according to the comparison result by the comparison unit;
a step in which a stimulation control unit drives the stimulation unit at a timing obtained by adding the offset time generated by the offset generation unit to the estimated timing;
has
The load detection units and the stimulation units are each provided with n pieces (n is an integer of 2 or more), and the n load detection units and the stimulation units are in one-to-one correspondence,
The estimation unit estimates, for each load detection unit, the timing at which the load is generated due to the user's motion based on the detection result of each load detection unit;
The comparing unit compares the estimated timing for each of the load detecting units estimated by the estimating unit with a target timing, which is a timing predetermined for each stimulating unit as the timing at which each stimulating unit provides stimulation. ,
The offset generation unit generates an offset time to be added to the estimated timing for each of the load detection units according to the comparison result of the comparison unit,
The stimulus control unit adds the offset time for each load detection unit generated by the offset generation unit to the estimated timing for each load detection unit, and the stimulation unit corresponding to each load detection unit to drive
A motion control method characterized by:
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002336376A (en) * | 2001-05-15 | 2002-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | System for promoting health |
JP2006102156A (en) * | 2004-10-05 | 2006-04-20 | Rikogaku Shinkokai | Walking assisting system |
JP2007268056A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Toto Ltd | Walk trainer |
JP2009106391A (en) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Gait analyzing system |
WO2018123293A1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | ソニー株式会社 | Output control device, output control method, and program |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021152264A (en) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Baseboard and health management system |
-
2022
- 2022-12-23 WO PCT/JP2022/047503 patent/WO2024134854A1/en unknown
- 2022-12-23 JP JP2023521701A patent/JP7297184B1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002336376A (en) * | 2001-05-15 | 2002-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | System for promoting health |
JP2006102156A (en) * | 2004-10-05 | 2006-04-20 | Rikogaku Shinkokai | Walking assisting system |
JP2007268056A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Toto Ltd | Walk trainer |
JP2009106391A (en) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Gait analyzing system |
WO2018123293A1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | ソニー株式会社 | Output control device, output control method, and program |
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