信息分析装置、运动解析系统、信息显示系统及显示方法技术领域
本发明涉及信息分析装置、运动解析系统、信息分析方法、分析程序、
图像生成装置、图像生成方法、图像生成程序、信息显示装置、信息显示
系统、信息显示程序以及信息显示方法。
背景技术
在专利文献1中,记载有一种系统,该系统测定比赛的参加者的运动
数据(时间、跑步距离等),可以按照年龄、性别等对测定的运动数据进
行分类并进行排序显示。通过该系统,各参加者可以将自己的结果和同年
龄或同性别的其他参加者的结果进行比较。
此外,在专利文献2中,记载了一种系统,其中,使用者穿着埋入有
多个方位测量单元的套装,采用各方位测量单元的测量数据,可以高精度
地跟踪人的动作。如果利用通过该系统获得的信息,例如可以期待高精度
地描绘出表示使用者的运动的三维图像。
此外,在走步动作或跑步动作中,以恰当的姿势来踏步非常重要。为
了使用者可以确认自身的姿势,开发了将运动指标化的装置。
例如,在专利文献3中公开了用于分析跑步者的跨距的生物体力学参
数的装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特表2011-516210号公报
专利文献2:日本专利特开2008-289866号公报
专利文献3:日本专利特表2013-537436号公报
但是,在专利文献1记载的系统中,各参加者可以和其他参加者比较
时间和跑步距离等的结果,但是,无法和其他参加者直接比较造成时间和
跑步距离的结果的运动能力。因此,参加者(使用者)无法获得为了提高
成绩或防止受伤而应该怎么做等的有益信息。此外,在专利文献1记载的
系统中,可以通过观察参加者(使用者)自己或其他参加者的时间和跑步
距离,设定下一次的比赛的时间和跑步距离的目标,但是,由于未提示关
于跑步能力的各种指标的相关信息,因此,无法设定符合跑步能力的各指
标的目标值。
此外,在专利文献2记载的系统中,需要很多的定位测量单元(传感
器),因此,如果不是正确地掌握所有传感器的位置的相对关系并正确地
使所有的传感器的测量时刻同步,则无法进行正确地跟踪。即、传感器的
数量越多,越是具有能够更加正确地跟踪使用者的各部位的动作的可能
性,但是,在传感器之间取得同步也变得困难,因此,并不是一定能获得
足够的跟踪精度。此外,关于观察表示使用者的运动的图像来评价运动能
力的目的,虽然希望正确地再现与运动能力密切相关的部位的状态,但是,
有时并不需要正确地再现与运动能力密切相关的部位之外的部位的状态,
从而需要很多传感器的系统会导致不必要的成本增加。
此外,由于跑步道路的倾斜的状态等跑步环境和跑步速度而导致姿势
不同的情况很普遍。在专利文献3中,存在将不同姿势的指标作为相同指
标处理的可能性,因此,存在在作为指标的正确性和有用性中出现问题的
情况。
发明内容
本发明是鉴于以上的问题点而作出的发明,根据本发明的几个实施方
式,可以提供可以提示能够比较多个使用者的运动能力的信息的信息分析
装置、运动解析系统、信息分析方法以及分析程序。此外,根据本发明的
几个实施方式,可以提供使用者能够恰当地设定关于运动能力的指标值的
信息分析装置、运动解析系统、信息分析方法以及分析程序。
此外,根据本发明的几个实施方式,可以提供能够利用根据数量较少
的传感器的检测结果所获得的信息生成精度良好地再现使用者的跑步状
态的图像信息的图像生成装置、运动解析信息、图像生成方法以及图像生
成程序。此外,根据本发明的几个实施方式,可以提供能够利用根据数量
较少的传感器的检测结果所获得的信息生成精度良好地再现与运动能力
密切相关的部位的状态的图像信息的图像生成装置、运动解析系统、图像
生成方法以及图像生成程序。
此外,根据本发明的几个实施方式,可以提供能够正确地掌握与使用
者的跑步相关的指标的信息显示装置、信息显示系统、信息显示程序以及
信息显示方法等。
本发明是用于解决前述课题的至少一部分而作出的发明,能够作为以
下实施方式或者应用例实现。
(应用例1)
本应用例涉及的信息分析装置,包括:运动解析信息取得部,取得作
为多个使用者的运动的解析结果的信息的多个运动解析信息;以及分析信
息生成部,利用所述多个运动解析信息,生成能够比较所述多个使用者的
运动能力的分析信息。
运动能力例如可以是技术能力,也可以是耐力。
多个运动解析信息的各个信息可以是利用惯性传感器的检测结果对
多个使用者的运动进行解析的结果,可以是例如一个运动解析装置所生成
的信息,也可以是多个运动解析装置所生成的信息。
根据本应用例所涉及的信息分析装置,可以利用多个使用者的运动解
析信息生成能够比较多个使用者的运动能力的分析信息并进行提示。各使
用者可以通过所提示的分析信息和其他使用者比较运动能力。
(应用例2)
在上述应用例所涉及的信息分析装置中,所述分析信息生成部可以对
应于所述多个使用者每次实施所述运动,生成能够比较所述多个使用者的
运动能力的所述分析信息。
每次实施运动可以是例如日单位、月单位、使用者确定的单位。
根据本应用例所涉及的信息分析装置,各使用者可以根据所提示的分
析信息了解和其他使用者的运动能力的差的推移。
(应用例3)
在上述应用例所涉及的信息分析装置中,所述多个使用者被分为多个
团队,所述分析信息生成部生成能够按照所述团队比较所述多个使用者的
运动能力的所述分析信息。
根据本应用例所涉及的信息分析装置,各使用者可以根据所提示的分
析信息比较自己和属于相同团队的其他使用者的运动能力。
(应用例4)
在上述应用例所涉及的信息分析装置中,所述多个运动解析信息的各
个运动解析信息包括与所述多个使用者的各自的运动能力相关的指标的
值,所述分析信息生成部利用所述多个使用者的所述指标的值,生成能够
对所述多个使用者所包括的第一使用者的运动能力进行相对评价的所述
分析信息。
根据本应用例所涉及的信息分析装置,第一使用者可以根据所提示的
分析信息对多个使用者中的自己的运动能力进行相对评价。
(应用例5)
在上述应用例所涉及的信息分析装置中,所述多个运动解析信息的各
个运动解析信息包括与所述多个使用者的各自的运动能力相关的指标的
值,所述分析信息装置包括取得所述多个使用者所包括的第一使用者的所
述指标的目标值的目标值取得部,所述分析信息生成部生成能够对所述第
一使用者的所述指标的值和所述目标值进行比较的所述分析信息。
根据本应用例所涉及的信息分析装置,第一使用者可以一边观察信息
分析装置提示的分析信息,一边按照自身的运动能力恰当地设定各指标的
目标值。此外,第一使用者可以根据提示的分析信息了解自己的运动能力
和目标的差。
(应用例6)
在上述应用例所涉及的信息分析装置中,所述指标是接地时间、跨距、
能量、正下方着地率、推进效率、拖腿、着地时制动量、着地冲击的至少
一种。
(应用例7)
在上述应用例所涉及的信息分析装置中,所述运动能力是技术能力或
耐力。
(应用例8)
本应用例所涉及的运动解析系统,包括:运动解析装置,利用惯性传
感器的检测结果解析使用者的运动,生成作为解析结果的信息的运动解析
信息;以及上述任一个信息分析装置。
根据本应用例所涉及的运动解析系统,可以利用多个运动解析信息,
生成并提示能够比较多个使用者的运动能力的分析信息,该多个运动解析
信息是利用惯性传感器的检测结果对多个使用者的运动进行了精度良好
的解析的结果。因此,各使用者可以根据提示的分析信息,和其他使用者
比较运动能力。
(应用例9)
在上述应用例所涉及的运动解析系统中,包括:告知装置,告知在所
述多个使用者所包括的第一使用者的运动中与运动状态相关的信息,其
中,所述信息分析装置将所述目标值发送至所述告知装置,所述运动解析
装置在所述第一使用者的运动中将所述指标的值发送至所述告知装置,所
述告知装置接收所述目标值以及所述指标的值,将所述指标的值与所述目
标值进行比较,根据比较结果来告知与所述运动状态相关的信息。
根据本应用例所涉及的运动解析系统,第一使用者可以在认识与根据
运动中的指标值和过去的运动的分析信息的恰当的目标值之间的差的同
时进行运动。
(应用例10)
在上述应用例所涉及的运动解析系统中,所述告知装置通过声音或振
动来告知所述运动状态的相关信息。
由于声音或振动的告知对运动状态的影响很小,因此,根据本应用例
所涉及的运动解析系统,第一使用者可以在不妨碍运动情况下,了解运动
状态。
(应用例11)
本应用例涉及的信息分析方法包括:取得利用惯性传感器的检测结果
所解析的多个使用者的运动的结果、即多个使用者的运动解析信息;以及
利用所述多个运动解析信息,生成能够比较所述多个使用者的运动能力的
分析信息。
根据本应用例所涉及的信息分析方法,可以利用多个运动解析信息,
生成并提示能够比较多个使用者的运动能力的分析信息,该多个运动解析
信息是利用惯性传感器的检测结果对多个使用者的运动进行了精度良好
的解析的结果。因此,各使用者可以根据提示的分析信息,和其他使用者
比较运动能力。
(应用例12)
本应用例涉及的分析程序使计算机执行:取得利用惯性传感器的检测
结果解析多个使用者的运动的结果、即多个使用者的运动解析信息;以及
利用所述多个运动解析信息,生成能够比较所述多个使用者的运动能力的
分析信息。
根据本应用例所涉及的分析程序,可以利用多个运动解析信息,生成
并提示能够比较多个使用者的运动能力的分析信息,该多个运动解析信息
是利用惯性传感器的检测结果对多个使用者的运动进行了精度良好的解
析的结果。因此,各使用者可以根据提示的分析信息,和其他使用者比较
运动能力。
(应用例13)
本应用例涉及的图像生成装置包括:运动解析信息取得部,取得利用
惯性传感器的检测结果所生成的、跑步时的使用者的运动解析信息;以及
图像信息生成部,生成将所述运动解析信息与表示所述使用者的跑步的使
用对象的图像数据相关联的图像信息。
惯性传感器可以检测配戴了传感器的使用者的部位的细微动作,因
此,可以利用数量较少(例如一个)的惯性传感器的检测结果,精度良好
地生成跑步时的使用者的运动解析信息。因此,根据本应用例所涉及的图
像生成装置,通过利用根据数量较少的传感器的检测结果获得的使用者的
运动解析信息,例如可以生成精度良好地再现使用者的跑步状态的图像信
息。
(应用例14)
在上述应用例所涉及的图像生成装置中,所述运动解析信息可以包括
所述使用者的运动能力相关的至少一个指标。
运动能力例如可以是技术能力,也可以是耐力。
(应用例15)
在上述应用例所涉及的图像生成装置中,所述图像信息生成部可以利
用所述运动解析信息,算出与所述使用者的运动能力相关的至少一个指标
的值。
根据这些本应用例所涉及的图像生成装置,可以利用使用者的运动能
力相关的至少一个指标,生成例如精度良好地再现与运动能力密切相关的
部位的状态的图像信息。因此,例如使用者即使不了解全身的动作,也可
以根据该图像信息,以视觉识别的方式明确地了解最想了解的部位的状
态。
(应用例16)
在上述应用例所涉及的图像生成装置中,所述运动解析信息包括所述
使用者的姿势角的信息,所述图像信息生成部利用所述指标的值和上述姿
势角的信息生成所述图像信息。
根据本应用例所涉及的运动解析装置,利用姿势角的信息,从而可以
生成精度良好地再现更多部位的状态的图像信息。
(应用例17)
在上述应用例所涉及的图像生成装置中,所述图像信息生成部生成用
于和所述图像数据进行比较的比较用图像数据,生成包括所述图像数据和
所述比较用图像数据的所述图像信息。
根据本应用例所涉及的图像生成装置,使用者可以容易地比较自身的
运动状态和比较对象的运动状态,可以客观地评价自身的运动能力。
(应用例18)
在上述应用例所涉及的图像生成装置中,所述图像数据可以是表示所
述使用者的运动的特征点中的运动状态的图像数据。
使用者的运动的特征点的信息可以包含于运动解析信息中,也可以是
图像信息生成部利用运动解析信息检测出使用者的运动的特征点。
根据本应用例所涉及的图像生成装置,可以生成精度良好地再现对于
运动能力的评价特别重要的特征点中与运动能力密切相关的部位的状态
的图像信息。
(应用例19)
在上述应用例所涉及的图像生成装置中,所述特征点可以是所述使用
者的脚着地时、单脚支撑时或蹬地时。
根据本应用例所涉及的图像生成装置,可以在对于跑步能力等评价特
别重要的着地、单脚支撑、蹬地的时机,生成精度良好地再现与跑步能力
等密切相关的部位的状态的图像信息。
(应用例20)
在上述应用例所涉及的图像生成装置中,所述图像信息生成部生成包
括分别表示所述使用者的运动的多种类型的特征点中的运动状态的多个
所述图像数据的所述图像信息。
根据本应用例所涉及的图像生成装置,可以生成精度良好地再现对于
运动能力的评价特别重要的多种特征点中与运动能力密切相关的部位的
状态的图像信息。
(应用例21)
在上述应用例所涉及的图像生成装置中,所述多种类型的所述特征点
的至少一个是所述使用者的脚着地时、单脚支撑时或蹬地时。
(应用例22)
在上述应用例所涉及的图像生成装置中,所述图像信息的所述多个的
所述图像数据被排列配置于时间轴上或空间轴上。
根据本应用例所涉及的图像生成装置,可以生成再现与运动能力密切
相关的部位的多种特征点中的多个状态之间的时间或位置的关系的图像
信息。
(应用例23)
在上述应用例所涉及的图像生成装置中,所述图像信息生成部生成在
时间轴上或空间轴上对所述多个的所述图像数据进行补充的多个的补充
用图像数据,生成包括具有所述多个的所述图像数据和所述多个的补充用
图像数据的动画数据的所述图像信息。
根据本应用例所涉及的图像生成装置,可以生成精度良好地再现与运
动能力密切相关的部位的连续动作的图像信息。
(应用例24)
在上述应用例所涉及的图像生成装置中,所述惯性传感器配戴于所述
使用者的躯体。
根据本应用例所涉及的图像生成装置,可以利用根据一个惯性传感器
的检测结果所获得的信息,生成精度良好地再现多种运动中与运动能力密
切相关的躯体的状态的图像信息。此外,还可以根据躯体的状态推定脚或
手腕等其他部位的状态,因此,根据本应用例所涉及的图像生成装置,可
以利用根据一个惯性传感器的检测结果所获得的信息,生成精度良好地再
现多个部位的状态的图像信息。
(应用例25)
本应用例所涉及的运动解析系统包括:上述的任一个图像生成装置;
以及生成所述运动解析信息的运动解析装置。
(应用例26)
本应用例所涉及的图像生成方法包括:取得利用惯性传感器的检测结
果生成的、跑步时的使用者的运动解析信息;以及生成将所述运动解析信
息与表示所述使用者的跑步的使用对象的图像数据相关联的图像信息。
根据本应用例所涉及的图像生成方法,通过利用运动解析信息,例如
可以生成精度良好地再现使用者的跑步状态的图像信息,其中,利用可以
检测使用者的细微动作的惯性传感器的检测结果精度良好地生成该运动
解析信息。
(应用例27)
本应用例所涉及的图像生成程序使计算机执行:取得利用惯性传感器
的检测结果生成的、跑步时的使用者的运动解析信息;以及生成将所述运
动解析信息与表示所述使用者的跑步的使用对象的图像数据相关联的图
像信息。
根据本应用例所涉及的图像生成程序,通过利用运动解析信息,例如
可以生成精度良好地再现使用者的跑步状态的图像信息,该运动解析信息
是利用可以检测使用者的细微动作的惯性传感器的检测结果精度良好地
生成的。
(应用例28)
根据本应用例所涉及的信息显示装置包括:显示部,将作为使用者的
跑步速度以及跑步环境的至少一方的相关信息的跑步状态信息和利用惯
性传感器的检测结果算出的与所述使用者的跑步相关的指标相关联地进
行显示。
根据应用例所涉及的信息显示装置,将易于对姿势产生影响的跑步速
度和跑步环境与使用者的跑步相关的指标相关联地进行显示,因此,可以
区分显示主要源于跑步状态的差异的不同姿势的指标。因此,可以实现能
够正确掌握与使用者的跑步相关的指标的信息显示装置。
(应用例29)
在上述应用例所涉及的信息显示装置中,所述跑步环境是跑步道路的
倾斜的状态。
根据本应用例所涉及的信息显示装置,将易于对姿势产生影响的跑步
道路的倾斜的状态用作跑步状态,因此,可以区分显示主要源于跑步状态
的差异的不同姿势的指标。因此,可以实现能够正确掌握与使用者的跑步
相关的指标的信息显示装置。
(应用例30)
在上述应用例所涉及的信息显示装置中,所述指标可以是正下方着
地、推进效率、拖腿、跑步步频、着地冲击的任一个。
根据本应用例所涉及的信息显示装置,可以向使用者提供对于运动的
改善有用的信息。
(应用例31)
本应用例所涉及的信息显示系统包括:算出部,利用惯性传感器的检
测结果,算出与使用者的跑步相关的指标;以及显示部,将作为与所述使
用者的跑步速度以及跑步环境的至少一方相关的信息的跑步状态信息和
所述指标相关联地进行显示。
根据本应用例所涉及的信息显示系统,将易于对姿势产生影响的跑步
速度和跑步环境与使用者的跑步相关的指标相关联地进行显示,因此,可
以区分显示主要源于跑步状态的差异的不同姿势的指标。因此,可以实现
能够正确掌握与使用者的跑步相关的指标的信息显示系统。
(应用例32)
所述应用例所涉及的信息显示系统还可以包括:判定部,测量所述跑
步速度以及所述跑步环境的至少一方。
根据本应用例,判定部测量所述跑步速度以及所述跑步环境的至少一
方,因此,可以实现能够减少使用者的输入操作的信息显示系统。
(应用例33)
本应用例所涉及的信息显示程序使计算机执行:将作为与使用者的跑
步速度以及跑步环境的至少一方相关的信息的跑步状态信息和利用惯性
传感器的检测结果算出的与所述使用者的跑步相关的指标相关联地进行
显示。
根据本应用例所涉及的信息显示程序,将易于对姿势产生影响的跑步
速度和跑步环境和与使用者的跑步相关的指标相关联地进行显示,因此,
可以区分显示主要源于跑步状态的差异的不同姿势的指标。因此,可以实
现能够正确掌握与使用者的跑步相关的指标的信息显示程序。
(应用例34)
本应用例所涉及的信息显示方法包括:将作为与使用者的跑步速度以
及跑步环境的至少一方相关的信息的跑步状态信息和利用惯性传感器的
检测结果算出的与所述使用者的跑步相关的指标相关联地进行显示。
根据本应用例所涉及的信息显示方法,将易于对姿势产生影响的跑步
速度和跑步环境和与使用者的跑步相关的指标相关联地进行显示,因此,
可以区分显示主要源于跑步状态的差异的不同姿势的指标。因此,可以实
现能够正确掌握与使用者的跑步相关的指标的信息显示方法。
附图说明
图1是示出第一实施方式的运动解析系统的构成例的图。
图2是关于第一实施方式的运动解析系统的概要的说明图。
图3是示出第一实施方式中的运动解析装置的构成例的功能框图。
图4是示出传感数据表的构成例的图。
图5是示出GPS数据表的构成例的图。
图6是示出地磁数据表的构成例的图。
图7是示出算出数据表的构成例的图。
图8是示出第一实施方式中的运动解析装置的处理部的构成例的功
能框图。
图9是示出惯性导航运算部的构成例的功能框图。
图10的(1)至(4)是关于使用者跑步时的姿态的说明图。
图11是关于使用者跑步时的偏转角的说明图。
图12是示出使用者跑步时的三轴加速度的一个例子的图。
图13是示出第一实施方式中的运动解析部的构成例的功能框图。
图14是示出运动解析处理的步骤的一个例子的流程图。
图15是示出惯性导航运算处理的步骤的一个例子的流程图。
图16是示出跑步检测处理的步骤的一个例子的流程图。
图17是示出第一实施方式中的运动解析信息生成处理的步骤的一个
例子的流程图。
图18是示出告知装置的构成例的功能框图。
图19的(A)和(B)是示出告知装置的显示部所显示的信息的一个
例子的图。
图20是示出第一实施方式中的告知处理的步骤的一个例子的图。
图21是示出信息分析装置的构成例的功能框图。
图22是示出分析处理的步骤的一个例子的流程图。
图23是示出信息分析装置的显示部所显示的画面的一个例子的图。
图24是示出信息分析装置的显示部所显示的画面的一个例子的图。
图25是示出信息分析装置的显示部所显示的画面的一个例子的图。
图26是示出信息分析装置的显示部所显示的画面的一个例子的图。
图27是示出信息分析装置的显示部所显示的画面的一个例子的图。
图28是示出信息分析装置的显示部所显示的画面的一个例子的图。
图29是示出信息分析装置的显示部所显示的画面的一个例子的图。
图30是示出信息分析装置的显示部所显示的画面的一个例子的图。
图31是示出信息分析装置的显示部所显示的画面的一个例子的图。
图32是示出信息分析装置的显示部所显示的画面的一个例子的图。
图33是示出信息分析装置的显示部所显示的画面的一个例子的图。
图34是示出第二实施方式的运动解析系统的构成例的图。
图35是示出图像生成装置的构成例的功能框图。
图36的(A)至(C)是示出着地时的图像数据(使用对象)的一个
例子的图。
图37的(A)至(C)是示出着地时的比较用图像数据(比较对象)
的一个例子的图。
图38的(A)至(C)是示出单脚支撑的图像数据(使用对象)的一
个例子的图。
图39的(A)至(C)是示出单脚支撑的比较用图像数据(比较对象)
的一个例子的图。
图40的(A)至(C)是示出蹬地时的图像数据(使用对象)的一个
例子的图。
图41的(A)至(C)是示出蹬地时的比较用图像数据(比较对象)
的一个例子的图。
图42是示出图像生成装置的显示部所显示的图像的一个例子的图。
图43是示出图像生成装置的显示部所显示的图像的另一个例子的
图。
图44是示出图像生成装置的显示部所显示的图像的另一个例子的
图。
图45是示出图像生成处理的步骤的一个例子的流程图。
图46是示出模式1的图像生成/显示处理的步骤的一个例子的流程
图。
图47是示出模式2的图像生成/显示处理的步骤的一个例子的流程
图。
图48是示出模式3的图像生成/显示处理的步骤的一个例子的流程
图。
图49是示出模式4的图像生成/显示处理的步骤的一个例子的流程
图。
图50是示出着地时的图像数据生成处理的步骤的一个例子的流程
图。
图51是示出单脚支撑的图像数据生成处理的步骤的一个例子的流程
图。
图52是示出蹬地时的图像数据生成处理的步骤的一个例子的流程
图。
图53是示出第三实施方式的信息显示系统的构成例的图。
图54是示出第三实施方式中的运动解析装置的构成例的功能框图。
图55是示出第三实施方式中的运动解析装置的处理部的构成例的功
能框图。
图56是示出第三实施方式中的运动解析部的构成例的功能框图。
图57是示出跑步结果信息以及运动解析信息的数据表的构成例的
图。
图58是示出第三实施方式中的运动解析信息生成处理的步骤的一个
例子的流程图。
图59是示出告知装置的构成例的功能框图。
图60是示出第三实施方式中的告知处理的步骤的一个例子的流程
图。
图61是示出信息显示装置的构成例的功能框图。
图62是示出信息显示装置的处理部所进行的显示处理的步骤的一个
例子的流程图。
图63示出信息显示装置的显示部所显示的运动解析信息的一个例子
的图。
附图标记
1运动解析系统;1B信息显示系统;2运动解析装置;3告知装置;4
信息分析装置;4A图像生成装置;4B信息显示装置;5服务器;10惯
性测量单元(IMU);12加速度传感器;14角速度传感器;16信号处理
部;20处理部;22惯性导航运算部;24运动解析部;30存储部;40通
信部;50GPS单元;60地磁传感器;110输出部;120处理部;130存
储部;140通信部;150操作部;160时钟部;170显示部;180声音输
出部;190振动部;210偏差除去部;220积分处理部;230误差推定部;
240跑步处理部;242跑步检测部;244跨距算出部;246步频算出部;
250坐标转换部;260特征点检测部;262接地时间·冲击时间算出部;
272基本信息生成部;274第一解析信息生成部;276第二解析信息生成
部;278左右差率算出部;279判定部;280输出信息生成部;282取得
部;291算出部;300运动解析程序;302惯性导航运算程序;304运动
解析信息生成程序;310传感数据表;320GPS数据表;330地磁数据表;
340算出数据表;350运动解析信息;351输入信息;352基本信息;353
第一解析信息;354第二解析信息;355左右差率;356跑步状态信息;
420处理部;422运动解析信息取得部;424分析信息生成部;426目标
值取得部;428图像信息生成部;429显示控制部;430存储部;432分
析程序;434图像生成程序;436显示程序;440通信部;450操作部;
460通信部;470显示部;480声音输出部。
具体实施方式
本实施方式的运动解析系统包括:运动解析装置,利用惯性传感器的
检测结果解析使用者的运动,生成作为解析结果的信息的运动解析信息;
以及信息分析装置,所述信息分析装置包括:运动解析信息取得部,取得
作为多个使用者的运动的解析结果的信息的多个运动解析信息;以及分析
信息生成部,利用所述多个运动解析信息,生成能够比较所述多个使用者
的运动能力的分析信息。
运动能力例如可以是技术力,也可以是耐力。
多个运动解析信息的各个信息可以是一个运动解析装置所生成的信
息,也可以是多个运动解析装置所生成的信息。
根据本实施方式的运动解析系统,惯性传感器可以检测使用者的细微
动作,因此,运动解析装置可以利用惯性传感器的检查结果精度良好地解
析使用者的运动。因此,根据本实施方式的运动解析系统,信息分析装置
可以利用多个使用者的运动解析信息生成能够比较多个使用者的运动能
力的分析信息并进行提示。各使用者可以通过所提示的分析信息与其他使
用者比较运动能力。
在本实施方式的运动解析系统中,所述分析信息生成部在所述多个使
用者每次实施所述运动后,还可以生成能够比较所述多个使用者的运动能
力的所述分析信息。
每次实施运动可以是例如日单位、月单位、使用者确定的单位。
根据本实施方式的运动解析系统,各使用者可以根据所提示的分析信
息了解和其他使用者的运动能力之差的变迁。
在本实施方式的运动解析系统中,所述多个使用者被分为多个团队,
所述分析信息生成部生成能够按照所述团队比较所述多个使用者的运动
能力的所述分析信息。
根据本实施方式的运动解析系统,各使用者可以根据所提示的分析信
息比较自己和属于相同团队的其他使用者的运动能力。
在本实施方式的运动解析系统中,所述多个运动解析信息的各个运动
解析信息包括与所述多个使用者的每一个的运动能力相关的指标的值,所
述分析信息生成部利用所述多个使用者的所述指标的值,生成能够对所述
多个使用者中所包含的第一使用者的运动能力进行相对评价的所述分析
信息。
根据本实施方式的运动解析系统,第一使用者可以根据所提示的分析
信息对多个使用者中的自己的运动能力进行相对评价。
在本实施方式的运动解析系统中,所述多个运动解析信息的各个运动
解析信息包括与所述多个使用者的各自的运动能力相关的指标的值,所述
分析信息装置包括取得所述多个使用者中所包含的第一使用者的所述指
标的目标值的目标值取得部,所述分析信息生成部生成能够对所述第一使
用者的所述指标的值和所述目标值进行比较的所述分析信息。
根据本实施方式的运动解析系统,第一使用者可以一边观察信息分析
装置提示的分析信息,一边按照自身的运动能力适当地设定各指标的目标
值。此外,第一使用者可以根据提示的分析信息了解自己的运动能力和目
标的差。
本实施方式的运动解析系统包括:告知装置,在所述第一使用者的运
动中告知与运动状态相关的信息,其中,所述信息分析装置将所述目标值
发送至所述告知装置,所述运动解析装置在所述第一使用者的运动中将所
述指标的值发送至所述告知装置,所述告知装置接收所述目标值以及所述
指标的值,将所述指标的值与所述目标值进行比较,根据比较结果来告知
与所述运动状态相关的信息。
根据本实施方式的运动解析系统,第一使用者可以在认识运动中的指
标值与基于过去的运动的分析信息的适当的目标值之间的差的同时进行
运动。
在本实施方式的运动解析系统中,所述告知装置还可以通过声音或振
动来告知与所述运动状态相关的信息。
由于声音或振动的告知对运动状态的影响很小,因此,根据本应用例
所涉及的运动解析系统,第一使用者可以在不妨碍运动情况下,了解运动
状态。
在本实施方式的运动解析系统中,所述运动能力可以是技术能力或耐
力。
在本实施方式的运动解析系统中,所述指标是接地时间、跨距、能量、
正下方着地率、推进效率、脚的趋势、着地时制动量、着地冲击的至少一
种。
本实施方式的信息分析装置包括:运动解析信息取得部,取得作为利
用惯性传感器的检测结果解析多个使用者的运动的结果的多个运动解析
信息;以及分析信息生成部,利用所述多个运动解析信息,生成能够比较
所述多个使用者的运动能力的分析信息。
根据本实施方式的信息分析装置,利用使用惯性传感器的检测结果高
精度解析多个使用者的运动的结果的多个运动解析信息,可以生成能够比
较多个使用者的运动能力的分析信息并进行提示。因此,各使用者可以通
过所提示的分析信息和其他使用者比较运动能力。
本实施方式的信息分析方法包括:取得利用惯性传感器的检测结果解
析多个使用者的运动的结果、即多个的运动解析信息;以及利用所述多个
运动解析信息,生成能够比较所述多个使用者的运动能力的分析信息。
根据本实施方式的信息分析方法,可以利用多个运动解析信息,生成
并提示能够比较多个使用者的运动能力的分析信息,该多个运动解析信息
是利用惯性传感器的检测结果对多个使用者的运动进行了精度良好的解
析的结果。因此,各使用者可以根据提示的分析信息,和其他使用者比较
运动能力。
本实施方式的程序使计算机执行:取得利用惯性传感器的检测结果解
析多个使用者的运动的结果、即多个运动解析信息;以及利用所述多个运
动解析信息,生成能够比较所述多个使用者的运动能力的分析信息。
根据本实施方式的程序,可以利用多个运动解析信息,生成并提示能
够比较多个使用者的运动能力的分析信息,该多个运动解析信息是利用惯
性传感器的检测结果对多个使用者的运动进行了精度良好的解析的结果。
因此,各使用者可以根据提示的分析信息,和其他使用者比较运动能力。
本实施方式的图像生成装置包括用于生成包括图像数据的图像信息
的图像信息生成部,图像数据是利用使用惯性传感器的检测结果、解析使
用者的运动而获得的与所述使用者的运动能力相关的指标的值,来表示所
述使用者的运动状态的数据。
运动能力例如可以是技术力,也可以是耐力。
惯性传感器可以检测配戴了传感器的使用者的部位的细微动作,因
此,利用数量较少(例如一个)的惯性传感器的检测结果,能够准确地计
算与使用者的运动能力相关的指标的值。因此,根据本实施方式的图像生
成装置,通过利用根据数量较少的传感器的检测结果获得的与使用者的运
动能力相关的指标的值,可以生成精度良好地再现与运动能力紧密相关的
部位的状态的图像信息。因此,使用者即使不了解全身的动作,也可以根
据该图像信息,以视觉识别的方式明确地了解最想了解的部位的状态。
本实施方式的图像生成装置包括:运动解析信息取得部,取得利用惯
性传感器的检测结果解析所述使用者的运动的结果的信息即、运行解析信
息,所述图像信息生成部也可以利用所述运动解析信息生成所述图像信
息。
在本实施方式的图像生成装置中,所述运动解析信息可以包括至少一
个所述指标的值。
在本实施方式的图像生成装置中,所述图像信息生成部利用所述运动
解析信息,可以至少算出一个所述指标的值。
在本实施方式的图像生成装置中,所述运动解析信息包括所述使用者
的姿势角的信息,所述图像信息生成部也可以利用所述指标的值和所述姿
势角的信息生成所述图像信息。
根据本实施方式的运动解析装置,可以通过利用姿势角的信息,生成
精度优良地再现更多部位的状态的图像信息。
在本实施方式的图像生成装置中,所述图像信息生成部生成用于和所
述图像数据进行比较的比较用图像数据,也可以生成包括所述图像数据和
所述比较用图像数据的所述图像信息。
根据本实施方式的图像生成装置,使用者可以容易地比较自身的运动
状态和比较对象的运动状态,可以客观地评价自身的运动能力。
在本实施方式的图像生成装置中,所述图像数据也可以是表示所述使
用者的运动的特征点中的运动状态的图像数据。
使用者的运动的特征点的信息可以包含于运动解析信息中,也可以是
图像信息生成部利用运动解析信息检测出使用者的运动的特征点。
根据本实施方式的图像生成装置,可以生成精度良好地再现对于运动
能力的评价特别重要的特征点中与运动能力密切相关的部位的状态的图
像信息。
在本实施方式的图像生成装置中,所述特征点可以是所述使用者的脚
着地时、单脚支撑时或蹬地时。
根据本实施方式的图像生成装置,对于跑步能力等评价特别重要的着
地、单脚支撑、蹬地的时刻,可以生成精度良好地再现与跑步能力等密切
相关的部位的状态的图像信息。
在本实施方式的图像生成装置中,所述图像信息生成部也可以生成包
括分别表示所述使用者的运动的多种类型的特征点中的运动状态的多个
所述图像数据的所述图像信息。
根据本实施方式的图像生成装置,可以生成精度良好地再现对于运动
能力的评价特别重要的多种特征点中与运动能力密切相关的部位的状态
的图像信息。
在本实施方式的图像生成装置中,所述多种类型的所述特征点的至少
一个是所述使用者的脚着地时、单脚支撑时或蹬地时。
在本实施方式的图像生成装置中,所述图像信息也可以是所述多个图
像数据排列配置于时间轴上或空间轴上。
根据本实施方式的图像生成装置,也可以生成再现与运动能力密切相
关的部位的多种特征点中的多个状态之间的时间或位置的关系的图像信
息。
在本实施方式的图像生成装置中,所述图像信息生成部生成在时间轴
上或空间轴上对所述多个图像数据进行补充的多个补充用图像数据,也可
以生成包括具有所述多个图像数据和所述多个补充用图像数据的动画数
据的所述图像信息。
根据本实施方式的图像生成装置,可以生成精度良好地再现与运动能
力密切相关的部位的连续动作的图像信息。
在本实施方式的图像生成装置中,所述惯性传感器配戴于所述使用者
的躯体。
根据本实施方式的图像生成装置,可以利用从一个惯性传感器的检测
结果获得的信息,生成精度良好地再现多种运动中与运动能力密切相关的
躯体的状态的图像信息。此外,还可以根据躯体的状态推定脚或手腕等其
他部位的状态,因此,根据本应用例所涉及的图像生成装置,可以利用从
一个惯性传感器的检测结果获得的信息,生成精度良好地再现多个部位的
状态的图像信息。
本实施方式的运动解析系统包括所述任一个图像生成装置以及计算
所述指标的值的运动解析装置。
本实施方式的图像生成方法包括:使用利用惯性传感器的检测结果解
析使用者的运动而获得的与所述使用者的运动能力相关的指标的值,生成
表示所述使用者的运动能力的图像数据的图像信息。
根据本实施方式的图像生成方法,通过利用与运动能力相关的指标的
值,可以生成精度良好地再现与运动能力密切相关的部位的状态的图像信
息,该运动能力的相关指标的值是利用可以检测使用者的细微动作的惯性
传感器的检测结果而精度良好地算出的。
本实施方式的程序使计算机执行:使用利用惯性传感器的检测结果解
析使用者的运动而获得的与所述使用者的运动能力相关的指标的值,生成
表示所述使用者的运动能力的图像数据的图像信息。
根据本实施方式的程序,通过利用运动能力的相关指标的值,可以生
成精度良好地再现与运动能力密切相关的部位的状态图像信息,该运动能
力的相关指标的值是利用可以检测使用者的细微动作的惯性传感器的检
测结果精度良好地算出的。
本实施方式的信息显示系统包括:算出部,根据配戴于使用者的惯性
传感器的输出,算出与所述使用者的运动相关的指标;以及显示部,将作
为与所述使用者的跑步状态相关的信息的跑步状态信息与所述指标相关
联地进行显示。
根据本实施方式的信息显示系统,将跑步状态信息与指标相关联地进
行显示,因此,可以区分显示主要源于跑步状态的不同的不同姿势的指标。
因此,可以实现能够正确掌握与使用者的运动相关的指标的信息显示系
统。
在本实施方式的信息显示系统中,还可以包括:判定部,测量所述跑
步状态。
根据本实施方式的信息显示系统,判定部测量跑步状态,因此,可以
实现能够减少使用者的输入操作的信息显示系统。
在本实施方式的信息显示系统中,所述跑步状态也可以是跑步速度以
及跑步环境的至少一方。
在本实施方式的信息显示系统中,所述跑步环境也可以是跑步道路的
倾斜的状态。
根据本实施方式的信息显示系统,将易于对姿势产生影响的跑步速度
和跑步道路的倾斜状态用作跑步状态,因此,可以区分显示主要源于跑步
状态的差异的不同姿势的指标。因此,可以实现能够正确掌握与使用者的
运动相关的指标的信息显示系统。
在本实施方式的信息显示系统中,所述指标也可以是正下方着地、推
进效率、拖腿、跑步幅度、着地冲击的任一个。
根据本实施方式的信息显示系统,可以向使用者提供对于运动的改善
有用的信息。
本实施方式的信息显示装置包括:算出部,根据配戴于使用者的惯性
传感器的输出,算出与使用者的运动相关的指标;以及显示部,将作为与
所述使用者的跑步状态相关的信息的跑步状态信息和所述指标相关联地
进行显示。
根据本实施方式的信息显示装置,将跑步状态信息与指标相关联地进
行显示,因此,可以区分显示主要源于跑步状态的不同的不同姿势的指标。
因此,可以实现能够正确掌握与使用者的运动相关的指标的信息显示系装
置。
本实施方式的信息显示程序使计算机作为算出部和显示部发挥功能,
其中,算出部,根据配戴于使用者的惯性传感器的输出,算出与所述使用
者的运动相关的指标;显示部,将作为与所述使用者的跑步状态相关的信
息的跑步状态信息和所述指标相关联地进行显示。
根据本实施方式的信息显示程序,将跑步状态信息和指标相关联地进
行显示,因此,可以区分显示主要源于跑步状态的不同的不同姿势的指标。
因此,可以实现能够正确掌握于使用者的运动相关的指标的信息显示程
序。
本实施方式的信息显示方法包括:算出步骤,基于配戴于使用者的惯
性传感器的输出,算出于所述使用者的运动相关的指标;以及显示步骤,
将与所述使用者的跑步状态相关的信息、即跑步状态信息和所述指标相关
联地显示。
根据本实施方式的信息显示方法,将跑步状态信息和指标相关联地进
行显示,因此,可以区分显示主要源于跑步状态的不同的不同姿势的指标。
因此,可以实现能够正确掌握于使用者的运动相关的指标的信息显示方
法。
以下,使用附图对本发明的优选实施方式进行详细地说明。此外,在
以下说明的实施方式中,并不是对记载于请求保护范围的本发明的内容进
行不当的限定。此外,以下说明的构成的全部不一定是本发明的必须构成
要素。
1.第一实施方式
1-1.运动解析系统的构成
以下,虽然举例说明对使用者的跑步(也包括步行)中的运动进行解
析的运动解析系统,但是第一实施方式的运动解析系统也能够同样应用于
对跑步以外的运动进行解析的运动解析系统。图1是示出第一实施方式的
运动解析系统1的构成例的图。如图1所示,第一实施方式的运动解析系
统1构成为包括运动解析装置2、告知装置3以及信息分析装置4。运动
解析装置2是对使用者的跑步中的运动进行解析的装置,告知装置3是向
使用者告知使用者通知使用者跑步中的运动的状态和跑步结果的信息的
装置。信息分析装置4是在使用者跑步结束后分析并提示跑步结果的装置。
在本实施方式中,如图2所示,运动解析装置2内置有惯性测量单元(IMU:
InertialMeasurementUnit)10,在使用者静止的状态下,以惯性测量单元
(IMU)10的一个检测轴(以下设为z轴)与重力加速度方向(垂直向下)
几乎一致的方式,配戴于使用者的躯体部分(例如,右腰、左腰、或者腰
的中央部)。另外,告知装置3是腕型(手表型)的便携信息设备,配戴
于使用者的手腕等。但是,告知装置3也可以是头戴式可视设备(HMD:
HeadMountDisplay)和智能手机等便携信息设备。
使用者在跑步开始时操作告知装置3,指示利用运动解析装置2进行
的测量(后述的惯性导航运算处理以及运动解析处理)开始,在跑步结束
时操作告知装置3,指示利用运动解析装置2进行的测量结束。告知装置
3根据使用者的操作,向运动解析装置2发送指示测量开始和结束的命令。
运动解析装置2在接收测量开始的命令后,开始利用惯性测量单元
(IMU)10进行的测量,使用测量结果,算出与使用者的跑步能力(运动
能力的一个例子)相关的指标、即各种运动指标的值,作为使用者的跑步
运动的解析结果的信息,生成包括各种运动指标的值的运动解析信息。运
动解析装置2使用生成的运动解析信息,生成在使用者的跑步中输出的信
息(跑步中输出信息),向告知装置3发送。告知装置3从运动解析装置2
接收跑步中输出信息,将跑步中输出信息所包含的各种运动指标的值与事
先设定的各目标值进行比较,主要通过声音和振动向使用者告知各运动指
标的优劣。这样,使用者能够一边了解到各运动指标的优劣一边跑步。
另外,运动解析装置2在接收测量结束的命令后,结束利用惯性测量
单元(IMU)10进行的测量,生成使用者的跑步结果的信息(跑步结果信
息:跑步距离、跑步速度),向告知装置3发送。告知装置3从运动解析
装置2接收跑步结果信息,将跑步结果的信息作为文字和图像向使用者告
知。这样,使用者能够在跑步结束后立刻了解跑步结果的信息。或者,告
知装置3也可以基于跑步中输出信息生成跑步结果信息,作为文字和图像
向使用者告知。
此外,在运动解析装置2和告知装置3之间的数据通信可以是无线通
信,也可以是有线通信。
另外,如图1所示,在本实施方式中,运动解析系统1构成为包括与
因特网或LAN(LocalAreaNetwork:局域网)等网络连接的服务器5。信
息分析装置4是例如个人电脑或智能手机等信息设备,能够通过网络与服
务器5进行数据通信。信息分析装置4从运动解析装置2取得使用者过去
的跑步中的运动解析信息,通过网络向服务器5发送。但是,也可以是不
同于信息分析装置4的装置从运动解析装置2取得运动解析信息且向服务
器5发送,也可以是运动解析装置2直接向服务器5发送运动解析信息。
服务器5接收该运动解析信息并且保存到设置于存储部(未图示)的数据
库。在本实施方式中,多个使用者配戴相同或者不同的运动解析装置2进
行跑步,各使用者的运动解析信息被保存到服务器5的数据库。
信息分析装置4通过网络从服务器5的数据库取得多个使用者的运动
解析信息,且生成能够比较该多个使用者的跑步能力的分析信息,且在显
示部(图1中未图示)显示该分析信息。基于信息分析装置4的显示部所
显示的分析信息,能够将特定的使用者的跑步能力与其他使用者进行比较
并且进行相对的评价,以及适当地设定各运动指标的目标值。在使用者设
定了各运动指标的目标值的情况下,信息分析装置4向告知装置3发送各
运动指标的目标值的设定信息。告知装置3从信息分析装置4接收各运动
指标的目标值的设定信息,更新在与上述的各运动指标的值的比较中使用
的个目标值。
运动解析系统1的运动解析装置2、告知装置3以及信息分析装置4
可以分开设置,也可以是运动解析装置2与告知装置3为一体设置而与信
息分析装置4分开设置,也可以是告知装置3与信息分析装置4为一体设
置而与运动解析装置2分开设置,也可以是运动解析装置2与信息分析装
置4为一体设置而与告知装置3分开设置,也可以是运动解析装置2、告
知装置3以及信息分析装置4为一体设置。运动解析装置2、告知装置3
以及信息分析装置4任意组合都可以。
1-2.坐标系
在以下的说明中定义必要的坐标系。
e坐标系(EarthCenteredEarthFixedFrame):以地球的中心为原点、
z轴与自转轴平行的的右手三维直角坐标系
n坐标系(NavigationFrame):以移动体(使用者)为原点,设北方
为x轴、东方为y轴、重力方向为z轴的三维直角坐标系
b坐标系(BodyFrame):以传感器(惯性测量单元(IMU)10)为
基准的三维直角坐标系
m坐标系(MovingFrame):以移动体(使用者)为原点,将移动体
(使用者)的前进方向作为x轴的右手系的三维直角坐标系
1-3.运动解析装置
1-3-1.运动解析装置的构成
图3是示出第一实施方式中的运动解析装置2的构成例的功能框图。
如图3所示,运动解析装置2构成为包括惯性测量单元(IMU)10、处理
部20、存储部30、通信部40、GPS(GlobalPositioningSystem:全球定
位系统)单元50以及地磁传感器60。但是,本实施方式的运动解析装置
2也可以是删除或者变更上述构成要素的一部分、或者追加其他构成要素
的构成。
惯性测量单元10(惯性传感器的一例)构成为包括加速度传感器12、
角速度传感器14以及信号处理部16。
加速度传感器12检测互相交叉的(理想情况为正交的)三轴方向的
各个加速度,输出与检测到的三轴加速度的大小以及方向对应的数字信号
(加速度数据)。
角速度传感器14检测互相交叉的(理想情况为正交的)三轴方向的
各个角速度,输出与测量到的三轴角速度的大小以及方向对应的数字信号
(角速度数据)。
信号处理部16从加速度传感器12以及角速度传感器14分别接收加
速度数据和角速度数据且赋予时刻信息,并存储到未图示的存储部,生成
将存储的加速度数据、角速度数据以及时刻信息与规定的格式匹配的传
感数据,向处理部20输出。
虽然理想的安装是加速度传感器12的三轴以及角速度传感器14的三
轴均与以惯性测量单元10为基准的传感器坐标系(b坐标系)的三轴一致,
但是,实际上会产生安装角的误差。因此,信号处理部16使用根据安装
角误差预先计算出的校正参数,进行将加速度数据以及角速度数据转换为
传感器坐标系(b坐标系)的数据的处理。此外,也可以由后述的处理部
20代替信号处理部16进行该转换处理。
而且,信号处理部16也可以进行加速度传感器12以及角速度传感器
14的温度校正处理。此外,也可以由后述的处理部20代替信号处理部16
进行该温度校正处理,也可以在加速度传感器12以及角速度传感器14中
增加温度校正的功能。
加速度传感器12以及角速度传感器14也可以是输出模拟信号的传感
器,此时,信号处理部16只要将加速度传感器12的输出信号以及角速度
传感器14的输出信号分别进行A/D转换而生成传感数据即可。
GPS单元50接收从定位用卫星的一种、即GPS卫星发送的GPS卫
星信号,使用该GPS卫星信号进行定位计算,并且计算出n坐标系下的
使用者的位置以及速度(包括大小和方向的矢量),将对上述这些赋予了
时刻信息和定位精度信息的GPS数据向处理部20输出。此外,因为使用
GPS、计算出位置和速度的方法以及生成时刻信息的方法是公知技术,所
以省略详细的说明。
地磁传感器60检测互相交叉的(理想情况为正交的)三轴方向的各
个地磁,输出与检测到的三轴地磁的大小以及方向对应的数字信号(地磁
数据)。但是,地磁传感器60可以是输出模拟信号的传感器,此时,处理
部20可以将地磁传感器60的输出信号进行A/D转换而生成地磁数据。
通信部40在与告知装置3的通信部140(参照图18)和信息分析装
置4的通信部440(参照图21)之间进行数据通信,进行接收从告知装置
3的通信部140发送的命令(测量开始/测量结束的命令等)并且向处理部
20发送的处理、接收处理部20所生成的跑步中输出信息和跑步结果信息
并且向告知装置3的通信部140发送的处理、以及接收来自信息分析装置
4的通信部440的运动解析信息的发送请求命令并且向处理部20发送、从
处理部20接收该运动解析信息并且向信息分析装置4的通信部440发送
的处理等。
处理部20由例如CPU(CentralProcessingUnit:中央处理器)、DSP
(DigitalSignalProcessor:数字信号处理器)、以及ASIC(Application
SpecificIntegratedCircuit:专用集成电路)等构成,按照存储于存储部30
(存储介质)的各种程序,进行各种运算处理和控制处理。特别是,处理
部20当通过通信部40从告知装置3接收测量开始的命令后,直到接收测
量结束的命令为止,分别从惯性测量单元10、GPS单元50以及地磁传感
器60接收传感数据、GPS数据以及地磁数据,使用这些数据算出使用者
的速度和位置、躯体的姿势角等。另外,处理部20使用计算出的这些信
息进行各种运算处理且解析使用者的运动,生成后述的各种运动解析信
息,存储到存储部30。另外,处理部20进行使用生成的运动解析信息生
成跑步中输出信息和跑步结果信息、向通信部40发送的处理。
另外,处理部20通过通信部40从信息分析装置4接收运动解析信息
的发送请求命令后,进行从存储部30读取被发送请求命令指定的运动解
析信息后经由通信部40向信息分析装置4的通信部440发送的处理。
存储部30由例如ROM(ReadOnlyMemory:只读存储器)、闪存
ROM、硬盘和存储卡等存储程序和数据的记录介质、作为处理部20的工
作区域的RAM(RandomAccessMemory:随机存取存储器)等构成。在
存储部30(任一记录介质)存储有运动解析程序300,该运动解析程序300
被处理部20读出,且用于执行运动解析处理(参照图14)。作为子程序,
运动解析程序300包括用于执行惯性导航运算处理(参照图15)的惯性导
航运算程序302、以及用于执行运动解析信息生成处理(参照图17)的运
动解析信息生成程序304。
另外,在存储部30存储传感数据表310、GPS数据表320、地磁数
据表330、算出数据表340以及运动解析信息350等。
传感数据表310是将处理部20从惯性测量单元10接收到的传感数据
(惯性测量单元10的检测结果)以时间序列存储的数据表。图4是示出
传感数据表310的构成例的图。如图4所示,传感数据表310构成为以时
间序列排列使惯性测量单元10的检测时刻311、由加速度传感器12检测
出的加速度312以及由角速度传感器14检测出的角速度313相对应的传
感数据。处理部20在开始测量后,每经过采样周期Δt(例如,20ms或者
10ms)就向传感数据表310追加新的传感数据。而且,处理部20使用根
据利用扩展卡尔曼滤波器的误差推定(后述)所推定的加速度偏差以及角
速度偏差校正加速度以及角速度,替换校正后的加速度以及角速度,从而
更新传感数据表310。
GPS数据表320是将处理部20从GPS单元50接收到的GPS数据
(GPS单元(GPS传感器)50的检测结果)以时间序列存储的数据表。
图5是示出GPS数据表320的构成例的图。如图5所示,GPS数据表320
构成为以时间序列排列使GPS单元50进行定位计算的时刻321、由定位
计算算出的位置322、由定位计算算出的速度323、定位精度(DOP(Dilution
ofPrecision:精度因子)324、接收到的GPS卫星信号的信号强度325等
相对应的GPS数据。处理部20在开始测量后,每当取得GPS数据(例如
每1秒、与传感数据的取得时机不同步),就追加新的GPS数据从而更新
GPS数据表320。
地磁数据表330是将处理部20从地磁传感器60接收到的地磁数据
(地磁传感器60的检测结果)以时间序列存储的数据表。图6是示出地
磁数据表330的构成例的图。如图6所示,地磁数据表330构成为以时间
序列排列将地磁传感器60的检测时刻331和由地磁传感器60检测出的地
磁332建立对应的地磁数据。处理部20在开始测量后,每经过采样周期
Δt(例如10ms),就向地磁数据表330追加新的地磁数据。
算出数据表340是将处理部20使用传感数据算出的速度、位置以及
姿势角以时间序列存储的数据表。图7是示出算出数据表340的构成例的
图。如图7所示,算出数据表340构成为以时间序列排列使处理部20计
算出的时刻341、速度342、位置343以及姿势角344相对应的算出数据。
处理部20在开始测量后,每当取得新的传感数据、即每当经过采样周期
Δt,就算出速度、位置以及姿势角,向算出数据表340追加新的算出数据。
而且,处理部20使用根据利用扩展卡尔曼滤波的误差推定所推定的速度
误差、位置误差以及姿势角误差,校正速度、位置以及姿势角,替换校正
后的速度、位置以及姿势角,从而更新算出数据表340。
运动解析信息350是关于使用者的运动的各种信息,包括处理部20
生成的、输入信息351的各个项目、基本信息352的各个项目、第一解析
信息353的各个项目、第二解析信息354的各个项目、以及左右差率355
的各个项目等。关于以上各种信息的详细说明后述。
1-3-2.处理部的功能构成
图8是示出第一实施方式中的运动解析装置2的处理部20的构成例
的功能框图。在本实施方式中,处理部20通过执行存储于存储部30的运
动解析程序300,而作为惯性导航运算部22以及运动解析部24发挥功能。
但是,处理部20也可以通过网络等,接收并且执行存储于任意存储装置
(记录介质)的运动解析程序300。
惯性导航运算部22使用传感数据(惯性测量单元10的检测结果)、
GPS数据(GPS单元50的检测结果)以及地磁数据(地磁传感器60的检
测结果)进行惯性导航运算,算出加速度、角速度、速度、位置、姿势角、
距离、跨距以及跑步步频,输出包括以上这些的计算结果的运算数据。惯
性导航运算部22所输出的运算数据以时间顺序被存储于存储部30。关于
惯性导航运算部22的详细说明后述。
运动解析部24使用惯性导航运算部22所输出的运算数据(存储于存
储部30的运算数据),解析使用者跑步中的运动,生成解析结果的信息、
即运动解析信息(后述的输入信息、基本信息、第一解析信息、第二解析
信息、左右差率等)。运动解析部24所生成的运动解析信息在使用者跑步
中以时刻顺序被存储于存储部30。
另外,运动解析部24使用生成的运动解析信息,生成在使用者跑步
中(具体而言,是惯性测量单元10从开始测量到结束测量为止的期间)
输出的信息、即跑步中输出信息。运动解析部24所生成的跑步中输出信
息通过通信部40被发送到告知装置3。
另外,运动解析部24使用跑步中生成的运动解析信息,在使用者跑
步结束时(具体而言,是惯性测量单元10的测量结束时),生成跑步结果
的信息、即跑步结果信息。运动解析部24所生成的跑步结果信息通过通
信部40被发送到告知装置3。
1-3-3.惯性导航运算部的功能构成
图9是示出惯性导航运算部22的构成例的功能框图。在本实施方式
中,惯性导航运算部22包括偏差除去部210、积分处理部220、误差推定
部230、跑步处理部240以及坐标转换部250。但是,本实施方式的惯性
导航运算部22也可以是删除或者变更上述构成要素的一部分、或者追加
其他的构成要素的构成。
偏差除去部210从新取得的传感数据所包含的三轴加速度以及三轴
角速度分别减去误差推定部230所推定的加速度偏差ba以及角速度偏差
bω,进行校正三轴加速度以及三轴角速度的处理。此外,在测量刚开始后
的初始状态,因为不存在加速度偏差ba以及角速度偏差bω的推定值,作为
使用者的初始状态为静止状态,偏差除去部210使用来自惯性测量单元的
传感数据,计算初始偏差。
积分处理部220进行根据偏差除去部210所校正的加速度以及角速度
算出e坐标系下的速度ve、位置pe以及姿势角(侧倾角φbe、俯仰角θbe、偏
转角ψbe)的处理。具体地,首先,使用者的初始状态作为静止状态,积分
处理部220设初始速度为零,或者,由GPS数据所包含的速度算出初始
速度,而且,由GPS数据所包含的位置算出初始位置。另外,积分处理
部220根据偏差除去部210所校正的b坐标系下的三轴加速度指定重力加
速度的方向,算出侧倾角φbe和俯仰角θbe的初始值,并且根据GPS数据所
包含的速度算出偏转角ψbe的初始值,设为e坐标系下的初始姿势角。未能
获得GPS数据的情况下设偏转角ψbe的初始值为例如零。然后,积分处理
部220根据算出的初始姿势角算出用式(1)表示的从b坐标系向e坐标
系转换的坐标转换矩阵(旋转矩阵)
的初始值。
[数学式1]
![]()
之后,积分处理部220对偏差除去部210所校正的三轴角速度进行积
分(旋转运算)算出坐标转换矩阵
通过式(2)算出姿势角。
[数学式2]
![]()
另外,积分处理部220使用坐标转换矩阵
将偏差除去部210所
校正的b坐标系下的三轴加速度转换为e坐标系下的三轴加速度,除去重
力加速度成分并积分,由此算出e坐标系下的速度ve。另外,积分处理部
220对e坐标系下的速度ve进行积分,而算出e坐标系下的位置pe。
另外,积分处理部220使用误差推定部230所推定的速度误差δve、
位置误差δpe以及姿势角误差εe,进行校正速度ve、位置pe以及姿势角的
处理、以及对校正后的速度ve进行积分而计算距离的处理。
而且,积分处理部220还算出从b坐标系向m坐标系转换的坐标转
换矩阵
从e坐标系向m坐标系转换的坐标转换矩阵
以及从e坐标
系向n坐标系转换的坐标转换矩阵
以上的坐标转换矩阵作为坐标转换
信息被用于后述的坐标转换部250的坐标转换处理。
误差推定部230使用积分处理部220所算出的速度/位置、姿势角、
偏差除去部210所校正的加速度和角速度、GPS数据、地磁数据等,推定
表示使用者的状态的指标的误差。在本实施方式中,误差推定部230使用
扩展卡尔曼滤波,推定速度、姿势角、加速度、角速度以及位置的误差。
即、误差推定部230将积分处理部220所算出的速度ve的误差(速度误差)
δve、积分处理部220所算出的姿势角的误差(姿势角误差)εe、加速度偏
差ba、角速度偏差bω以及积分处理部220所算出的位置pe的误差(位置误
差)δpe作为扩展卡尔曼滤波的状态变量,如式(3)所示定义状态矢量X。
[数学式3]
X
=
δv
e
ϵ
e
b
a
b
ω
δp
e
-
-
-
(
3
)
]]>
误差推定部230使用扩展卡尔曼滤波的预测公式,预测状态矢量X
所包含的状态变量。扩展卡尔曼滤波的预测公式如式(4)所示。在式(4)
中,矩阵Φ是将前次一状态矢量X和本次状态矢量X相关联的矩阵,其
要素的一部分被设计为一边反应姿势角和位置等一边时时刻刻进行变化。
另外,Q是表示过程噪声的矩阵,其各个要素被事先设定为适当的值。另
外,P是状态变量的误差协方差矩阵。
[数学式4]
X=ΦX
(4)
P=ΦPΦP+Q
另外,误差推定部230使用扩展卡尔曼滤波的更新公式,更新(校正)
预测后的状态变量。扩展卡尔曼滤波的更新公式如式(5)所示。Z以及H
分别是观测矢量以及观测矩阵,更新公式(5)表示使用实际的观测矢量Z
与根据状态矢量X预测的矢量HX之差,对状态矢量X进行校正。R是
观测误差的协方差矩阵,可以是事先确定的固定值,也可以动态变更。K
是卡尔曼增益,R越小K越大。根据式(5),K越大(R越小),状态矢
量X的校正量越大,相应的,P越小。
[数学式5]
K=PHT(HPHT+R)-1
X=X+K(Z-HX)(5)
P=(I-KH)P
作为误差推定的方法(状态矢量X的推定方法),例如,能列举以下
的方法。
利用基于姿势角误差的校正的误差推定方法:
图10是俯瞰在右腰配戴了运动解析装置2的使用者进行跑步动作(直
行)时的使用者的移动的示图。另外,图11是示出当使用者进行跑步动
作(直行)时根据惯性测量单元10的检测结果算出的偏转角(方位角)
的一例示图,横轴是时间,纵轴是偏转角(方位角)。
随着使用者的跑步动作,惯性测量单元10相对于使用者的姿态随时
变化。在使用者迈出左脚的状态下,如图10中的(1)和(3)所示,惯
性测量单元10相对于前进方向(m坐标系的x轴)成向左侧倾斜的姿态。
反之,在使用者迈出右脚的状态下,如图10中的(2)和(4)所示,惯
性测量单元10相对于前进方向(m坐标系的x轴)成向右侧倾斜的姿态。
也就是说,惯性测量单元10的姿态随着使用者的跑步动作以左右各一步
的每两步周期性地变化。在图11中,例如,在迈出右脚的状态下偏转角
变得极大(图11中的○),在迈出左脚的状态下偏转角变得极小(图11
中的●)。因此,前一次(两步前)的姿势角和当前的姿势角相等,并且,
能够将前一次的姿势角作为真实的姿态而推定误差。采用这种方法,式(5)
的观测矢量Z是积分处理部220所算出的前一次的姿势角与当前的姿势角
的差,根据更新公式(5),基于姿势角误差εe与观测值的差而校正状态矢
量X,推定误差。
利用基于角速度偏差的校正的误差推定方法:
是假定前一次(两步前)的姿势角与本次的姿势角相等,但不需要将
前一次的姿势角作为真实的姿态而推定误差的方法。采用这种方法,公式
(5)的观测矢量Z是根据积分处理部220所算出的前一次的姿势角以及
当前的姿势角算出的角速度偏差,根据更新公式(5),基于角速度偏差bω
与观测值之差而校正状态矢量X,推定误差。
利用基于方位角误差的校正的误差推定方法:
是假定前一次(两步前)的偏转角(方位角)与本次的偏转角(方位
角)相等,并且,将前一次的偏转角(方位角)作为真实的偏转角(方位
角)而推定误差的方法。采用这种方法,观测矢量Z是积分处理部220所
算出的前一次的偏转角与本次的偏转角之差,根据更新公式(5),基于方
位角误差
与观测值之差而校正状态矢量X,推定误差。
利用基于停止的校正的误差推定方法:
是假定停止时速度为零而推定误差的方法。采用这种方法,观测矢量
Z是积分处理部220所算出的速度ve与零的差,根据更新公式(5),基于
速度误差δve而校正状态矢量X,推定误差。
利用基于静止的校正的误差推定方法:
是假定静止时速度为零、并且、姿态变化为零而推定误差的方法。这
种方法中,观测矢量Z是积分处理部220所算出的速度ve的误差以及积分
处理部220所算出的前一次的姿势角与当本次态角的差,根据更新公式
(5),基于速度误差δve以及姿势角误差εe而校正状态矢量X,推定误差。
利用基于GPS的观测值的校正的误差推定方法:
是假定积分处理部220所算出的速度ve、位置pe或者偏转角ψbe与根
据GPS数据算出的速度、位置或者方位角(向e坐标系转换后的速度、位
置、方位角)相等而推定误差的方法。这种方法中,观测矢量Z是积分处
理部220所算出的速度、位置或者偏转角与根据GPS数据算出的速度、
位置或者方位角的差,根据更新公式(5),基于速度误差δve、位置误差δpe
或者方位角误差
与观测值的差而校正状态矢量X,推定误差。
利用基于地磁传感器的观测值的校正的误差推定方法:
是假定积分处理部220所算出的偏转角ψbe与根据地磁传感器60算出
的方位角(向e坐标系转换后的方位角)相等而推定误差的方法。这种方
法中,观测矢量Z是积分处理部220所算出的偏转角与根据地磁数据算出
的方位角的差,根据更新公式(5),基于方位角误差
与观测值的差而校
正状态矢量X,推定误差。
回到图9,跑步处理部240包括跑步检测部242、跨距算出部244以
及步频算出部246。跑步检测部242利用惯性测量单元10的检测结果(具
体而言,是偏差除去部210校正了的传感数据),进行检测使用者的跑步
周期(跑步时机(timing))的处理。如图10以及图11的说明,在使用者
的跑步时,使用者的姿势周期性(每两步(左右各一步)地发生变化,因
此,惯性测量单元10检测的加速度也周期性地变化。图12是示出在使用
者的跑步时惯性测量单元10所检测到的三轴加速度的一个例子示图。在
图12中,横轴是时间,纵轴是加速度值。如图12所示,三轴加速度周期
性地变化,特别是可以得知,z轴(重力方向的轴)加速度以周期性规则
地变化。该z轴加速度反映了使用者的上下活动的加速度,从z轴加速度
达到规定的阈值以上的极大值时开始到下一次达到阈值以上的极大值为
止的期间相当于一步的期间。
因此,在本实施方式中,每到惯性测量单元10所检测的z轴加速度
(相当于使用者的上下动作的加速度)达到规定的阈值以上的极大值时,
跑步检测部242检测跑步周期。即、每到z轴加速度达到规定的阈值以上
的极大值时,跑步检测部242输出表示检测出跑步周期的时机信号。实际
上,由于在惯性测量单元10所检测的三轴加速度中包含高频率的噪声成
分,因此,跑步检测部242也可以使用通过低通滤波器被除去噪声的z轴
加速度而检测跑步周期。
此外,跑步检测部242判断检测出的跑步周期是左右哪一个跑步周
期,输出表示是左右哪一个跑步周期的左右脚标记(例如右脚时为ON、
左脚时为OFF)。在图11中,例如,在迈出右脚的状态下偏转角变得极大
(图11中的○),在迈出左脚的状态下偏转角变得极小(图11中的●),
因此,跑步检测部242可以利用积分处理部220算出的姿势角(特别是偏
转角)判断是左右哪一个跑步周期。此外,如图10所示,从使用者的头
顶观察,从使用者迈出左脚的状态(图10中的(1)和(3)的状态)到
迈出右脚的状态(图10中的(2)和(4)的状态)为止惯性测量单元10
顺时针旋转,相反,从迈出右脚的状态到迈出左脚的状态为止惯性测量单
元10逆时针旋转。因此,例如跑步检测部242能够根据z轴角速度的极
性判断是左右哪一个跑步周期。在这种情况下,由于实际上惯性检测单元
10检测的三轴角速度中包含高频噪声成分,因此,跑步检测部242利用通
过低通滤波器被除去噪声的z轴角速度判断是左右哪一个跑步周期。
跨距算出部244进行如下处理:使用跑步检测部242输出的跑步周期
的时机信号以及左右脚标记、积分处理部220所算出的速度或者位置,算
出每个左右脚的跨距,并且作为每个左右脚的跨距而输出。即、跨距算出
部244在从跑步周期的开始到下一个跑步周期的开始为止的期间,按照每
个采样周期Δt对速度进行积分(或者计算跑步周期开始时的位置与下一
个跑步周期开始时的位置的差)而算出跨距,将该跨距作为跨距输出。
步频算出部246进行使用跑步检测部244输出的跑步周期的时机信号
算出一分钟的步数,且作为跑步步频输出的处理。即、例如步频算出部246
取跑步周期的倒数计算每一秒的步数,然后乘以60算出一分钟的步数(跑
步步频)。
坐标转换部250进行如下所述的坐标转换处理:使用积分处理部220
所算出的从b坐标系向m坐标系转换的坐标转换信息(坐标转换矩阵
),
将偏差除去部210所校正后的b坐标系下的三轴加速度以及三轴角速度分
别转换为m坐标系下的三轴加速度以及三轴角速度。另外,坐标转换部
250进行如下所述的坐标转换处理:使用积分处理部220所算出的从e坐
标系向m坐标系转换的坐标转换信息(坐标转换矩阵
),将积分处理部
220所算出的e坐标系下的三轴方向的速度、围绕三轴旋转的姿势角以及
三轴方向的距离分别转换为m坐标系下的三轴方向的速度、围绕三轴旋转
的姿势角以及三轴方向的距离。另外,坐标转换部250进行如下所述的坐
标转换处理:使用积分处理部220所算出的从e坐标系向n坐标系转换的
坐标转换信息(坐标转换矩阵
),将积分处理部220所算出的e坐标系
的位置转换为n坐标系的位置。
然后,惯性导航运算部22输出包括坐标转换部250进行坐标转换后
的加速度、角速度、速度、位置、姿势角以及距离、跑步处理部240算出
的跨距、跑步步频以及左右脚标记的各个信息的运算数据(存储到存储部
30)。
1-3-4.运动解析部的功能构成
图13是示出第一实施方式中的运动解析部24的构成例的功能框图。
在本实施方式中,运动解析部24包括特征点检测部260、接地时间/冲击
时间算出部262、基本信息生成部272、第一解析信息生成部274、第二解
析信息生成部276以及左右差率算出部278以及输出信息生成部280。但
是,本实施方式的运动解析部24也可以是删除或者变更上述构成要素的
一部分、或者追加其他的构成要素的构成。
特征点检测部260进行使用运算数据检测使用者的跑步运动中的特
征点的处理。使用者的跑步运动中的特征点例如是着地(脚底的一部分接
触到地面时、整个脚底接触到地面时、从脚后跟着地到脚尖离地之间的任
意的时间点、从脚尖着地到脚后跟离地之间的任意时间点、整个脚底着地
期间等可以适当设定)、步态(体重向脚施力最大的状态)、以及离地(也
称蹬地(蹴り出し),脚底的一部分离开地面时、整个脚底离开地面时、
从脚后跟着地到脚尖离地之间的任意的时间、从脚尖着地到离地之间的任
意时间等可以适当设定)等。具体而言,特征点检测部260使用运算数据
所包含的左右脚标记,分别检测右脚的跑步周期中的特征点和左脚的跑步
周期中的特征点。例如,特征点检测部260能够以上下方向加速度(加速
度传感器的z轴的检测值)从正值向负值变化的时机(timing)检测着地,
在着地后,在上下方向加速度在负方向达到峰值之后,在前进方向加速度
达到峰值的时间点检测步态,在上下方向加速度从负值向正值变化的时间
点检测离地(蹬地)。
接地时间/冲击时间算出部262进行如下处理:使用运算数据,以特
征点检测部260检测出特征点的时间点为基准,算出接地时间以及冲击时
间的各个值。具体而言,接地时间/冲击时间算出部262根据运算数据所包
含的左右脚标记判断当前的运算数据是右脚的跑步周期和左脚的跑步周
期中的哪一个运算数据,以特征点检测部260检测出特征点的时间点为基
准,分开右脚的跑步周期与左脚的跑步周期算出接地时间以及冲击时间的
各个值。接地时间以及冲击时间的定义以及算出方法等的详细说明将在后
面记述。
基本信息生成部272进行如下处理:使用运算数据所包含的加速度、
速度、位置、跨距、跑步步频的信息,生成与使用者的运动有关的基本信
息。这里,基本信息包括跑步步频、跨距、跑步速度、海拔、跑步距离以
及跑步时间(单圈时间)的各个项目。具体而言,基本信息生成部272将
运算数据所包含的跑步步频以及跨距分别作为基本信息的跑步步频以及
跨距输出。另外,基本信息生成部272使用运算数据所包含的加速度、速
度、位置、跑步步频以及跨距的一部分或者全部,算出跑步速度、海拔、
跑步距离、跑步时间(单圈时间)的当前值和跑步中的平均值等。
第一解析信息生成部274进行如下处理:利用上述的输入信息,以特
征点检测部260检测到特征点的时机为基准,解析用户的运动,并生成第
一解析信息。
这里,输入信息包括前进方向加速度、前进方向速度、前进方向距离、
上下方向加速度、上下方向速度、上下方向距离、左右方向加速度、左右
方向速度、左右方向距离、姿势角(侧倾角、俯仰角、偏转角)、角速度
(侧倾方向、俯仰方向、偏转方向)、跑步步频、跨距、接地时间、冲击
时间以及体重的各项目。体重由使用者输入,接地时间以及冲击时间由接
地时间/冲击时间算出部262算出,其他项目包含于运算数据。
另外,第一解析信息包括着地时制动量(着地时制动量1、着地时制
动量2)、正下方着地率(正下方着地率1、正下方着地率2、正下方着地
率3)、推进力(推进力1、推进力2)、推进效率(推进效率1、推进效率
2、推进效率3、推进效率4)、能量消耗量、着地冲击、跑步能力、前倾
角、时机一致度以及拖腿的各个项目。第一解析信息的各个项目是表示使
用者的跑步状态(运动状态的一例)的项目。第一解析信息的各个项目的
定义以及计算方法的详细说明后述。
另外,第一解析信息生成部274分使用者的身体的左右算出第一解析
信息的各个项目的值。具体而言,第一解析信息生成部274根据特征点检
测部260是检测出右脚的跑步周期的特征点还是检测出左脚的跑步周期的
特征点,分右脚的跑步周期与左脚的跑步周期算出第一解析信息所包含的
各个项目。另外,第一解析信息生成部274对于第一解析信息所包含的各
个项目还算出左右的平均值或者合计值。
第二解析信息生成部276使用第一解析信息生成部274所生成的第一
解析信息,进行生成第二解析信息的处理。这里,第二解析信息包括能量
损失、能量效率以及身体负担的各个项目。第二解析信息的各个项目的定
义以及计算方法的详细说明后述。第二解析信息生成部276分右脚的跑步
周期与左脚的跑步周期算出第二解析信息的各个项目的值。另外,第二解
析信息生成部276对于第二解析信息所包含的各个项目还算出左右的平均
值或者合计值。
左右差率算出部278进行如下处理:对输入信息所包含的跑步步频、
跨距、接地时间以及冲击时间、第一解析信息的所有项目以及第二解析信
息的所有项目,分别使用右脚的跑步周期中的值和左脚的跑步周期中的
值,算出表示使用者身体的左右的平衡的指标、即左右差率。左右差率的
定义以及计算方法的详细说明将在后面记述。
输出信息生成部280进行如下处理:利用基本信息、输入信息、第一
解析信息、第二解析信息、左右差率等,生成在使用者的跑步中输出的信
息、即跑步中输出信息。输入信息所包含的“跑步步频”、“跨距”、“接地
时间”以及“冲击时间”、第一解析信息的所有项目、第二解析信息的所
有项目以及左右差率是用于使用者的跑步技术的评价的运动指标,跑步中
输出信息包括这些运动指标的一部分或全部的值的信息。跑步中输出信息
所包含的运动指标可以是预先确定的,也可以是使用者能够操作告知装置
3来选择的。此外,跑步中输出信息可以包括基本信息所包含的跑步速度、
海拔、跑步距离以及跑步时间(单圈时间)的一部分或全部。
此外,输出信息生成部280利用基本信息、输入信息、第一解析信息、
第二解析信息、左右差率等,生成使用者的跑步结果的信息、即跑步结果
信息。例如,输出信息生成部280可以生成包含使用者的跑步中(惯性测
量单元10的测量中)的各运动指标的平均值的信息等跑步结果信息。此
外,跑步结果信息可以包含跑步速度、海拔、跑步距离以及跑步时间(单
圈时间)的一部分或全部。
输出信息生成部280通过通信部40,在使用者跑步中,向告知装置3
发送跑步中输出信息,在使用者跑步结束时,向告知装置3发送跑步结果
信息。
1-3-5.输入信息
下面,对输入信息的各个项目进行详细说明。
(前进方向加速度、上下方向加速度、左右方向加速度)
“前进方向”是使用者的前进方向(m坐标系的x轴方向),“上下方
向”是垂直方向(m坐标系的z轴方向),“左右方向”是与前进方向和上
下方向均正交的方向(m坐标系的y轴方向)。前进方向加速度、上下方
向加速度以及左右方向加速度分别是m坐标系的x轴方向的加速度、z轴
方向的加速度以及y轴方向的加速度,通过坐标转换部250而算出。
(前进方向速度、上下方向速度、左右方向速度)
前进方向速度、上下方向速度以及左右方向速度分别是m坐标系的x
轴方向的速度、z轴方向的速度以及y轴方向的速度,通过坐标转换部250
而算出。或者,也能够通过分别对前进方向加速度、上下方向加速度以及
左右方向加速度进行积分,分别算出前进方向速度、上下方向速度以及左
右方向速度。
(角速度(侧倾方向、俯仰方向、偏转方向))
侧倾方向的角速度、俯仰方向的角速度以及偏转方向的角速度分别是
m坐标系的围绕x轴旋转的角速度、围绕y轴旋转的角速度以及围绕z轴
旋转的角速度,通过坐标转换部250而算出。
(姿势角(侧倾角、俯仰角、偏转角))
侧倾角、俯仰角以及偏转角分别是坐标转换部250输出的m坐标系
的围绕x轴旋转的姿势角、围绕y轴旋转的姿势角以及围绕z轴旋转的姿
势角,通过坐标转换部250而算出。或者,能够通过对侧倾方向的角速度、
俯仰方向的角速度以及偏转方向的角速度进行积分(旋转运算),算出侧
倾角、俯仰角以及偏转角。
(前进方向距离、上下方向距离、左右方向距离)
前进方向距离、上下方向距离以及左右方向距离分别是从希望的位置
(例如使用者的即将开始跑步之前的位置)开始的、m坐标系的x轴方向
的移动距离、z轴方向的移动距离以及y轴方向的移动距离,通过坐标转
换部250而算出。
(跑步步频)
跑步步频是被定义为每分钟的步数的运动指标,通过步频算出部246
而算出。或者,能够通过将一分钟的前进方向距离除以跨距,算出跑步步
频。
(跨距)
跨距是被定义为一步的跨距的运动指标,通过跨距算出部245而算
出。或者,能够通过将一分钟的前进方向距离除以跑步步频而算出跨距。
(接地时间)
接地时间是被定义为从着地开始到离地(蹬地)为止花费的时间的运
动指标,通过接地时间/冲击时间算出部262而算出。离地(蹬地)是指脚
尖从地面离开时。此外,由于接地时间与跑步速度的相关性高,因此,也
能够用作第一解析信息的跑步能力。
(冲击时间)
冲击时间是被定义为由于着地而产生的冲击施加于身体的时间的运
动指标,通过接地时间/冲击时间算出部262而算出。能够用冲击时间=(一
步中的前进方向加速度为最小的时刻-着地的时刻)进行计算。
(体重)
体重是使用者的体重,在跑步前,由使用者操作操作部150(参照图
18)输入其数值。
1-3-6.第一解析信息
下面,对由第一解析信息生成部274算出的第一解析信息的各个项目
进行详细说明。
(着地时制动量1)
着地时制动量1是被定义为由于着地而降低的速度量的运动指标,能
够用着地时制动量1=(着地前的前进方向速度-着地后的前进方向最低速
度)计算。由于着地而前进方向的速度降低,在一步中,着地后的前进方
向速度的最低点是前进方向最低速度。
(着地时制动量2)
着地时制动量2是被定义为由于着地而产生的前进方向负的最低加
速度量的运动指标,与一步中的着地后的前进方向最低加速度一致。在一
步中,着地后的前进方向加速度的最低点是前进方向最低加速度。
(正下方着地率1)
正下方着地率1是体现能否在身体的正下方着地的运动指标。如果在
身体的正下方着地,着地时的制动量减少,从而能够高效率地跑步。由于
通常制动量随着速度变大,因此,只采用制动量作为指标不充分,但是,
由于正下方着地率1是用比率表示的指标,所以,只要是根据正下方着地
率1,即使速度发生变化,也能够进行同样的评价。使用着地时的前进方
向加速度(负的加速度)和上下方向加速度,如果设α=arctan(着地时的
前进方向加速度/着地时的上下方向加速度),则能够用正下方着地率
1=cosα×100(%)进行计算。或者,也能够使用跑步快的多个人的数据算
出理想的角度α’,用正下方着地率1={1-|(α’-α)/α’|}×100(%)
进行计算。
(正下方着地率2)
正下方着地率2是以着地时的速度降低程度来体现能否在身体的正
下方着地的运动指标,用正下方着地率2=(着地后的前进方向最低速度/
即将着地前的前进方向速度)×100(%)进行计算。
(正下方着地率3)
正下方着地率3是以从着地开始到脚来到身体的正下方为止的距离
或者时间体现能否在身体的正下方着地的运动指标。能够用正下方着地率
3=(脚来到身体的正下方时的前进方向距离-着地时的前进方向距离),或
者,正下方着地率3=(脚来到身体的正下方时的时刻-着地时的时刻)计
算。着地(上下方向加速度从正值向负值变化的点)后,存在上下方向加
速度在负的方向上达到峰值的时机,能够将该时机判定为脚来到身体的正
下方的时机(时刻)。
此外,除此之外,也可以定义正下方着地率3=arctan(从着地开始到
脚来到身体的正下方为止的距离/腰的高度)。或者,也可以定义为正下方
着地率3=(1-从着地开始到脚来到身体的正下方为止的距离/从着地开始
到蹬地为止移动的距离)×100(%)(从着地开始到脚来到身体的正下方
为止的距离在在脚接地期间在所移动的距离中所占的比例)。或者,也可
以定义为正下方着地率3=(1-从着地开始到脚来到身体的正下方为止的
时间/从着地开始到蹬地为止移动的时间)×100(%)(从着地开始到脚来
到身体的正下方为止的时间在在脚接地期间移动的时间中所占的比例)。
(推进力1)
推进力1是被定义为通过蹬地而向前进方向增加的速度量的运动指
标,能够用推进力1=(蹬地后的前进方向最高速度-蹬地前的前进方向最
低速度)进行计算。
(推进力2)
推进力2是被定义为由蹬地产生的前进方向正的最大加速度的运动
指标,与一步中的蹬地后的前进方向最大加速度一致。
(推进效率1)
推进效率1是表示蹬地的力是否有效地成为推进力的运动指标。如果
没有多余的上下活动、多余的左右活动就能够有效地跑步。通常,由于上
下活动、左右活动随速度变大,因此,只采用上下活动、左右活动作为指
标不充分,但是,由于推进效率1是用比率表示的运动指标,所以,如果
根据推进效率1,即使速度发生变化,也能够进行同样的评价。对上下方
向和左右方向分别计算推进效率1。使用蹬地时的上下方向加速度和前进
方向加速度,如果设γ=arctan(蹬地时的上下方向加速度/蹬地时的前进方
向加速度),则可以用上下方向的推进效率1=cosγ×100(%)计算。或者,
也能够使用跑步快的多个人的数据算出理想的角度γ’,用上下方向的推进
效率1={1-|(γ’-γ)/γ’|}×100(%)进行计算。同样,使用蹬地时的左右
方向加速度和前进方向加速度,如果设δ=arctan(蹬地时的左右方向加速
度/蹬地时的前进方向加速度),则可以用左右方向的推进效率1=cosδ×100
(%)计算。或者,也能够使用跑步快的多个人的数据算出理想的角度δ’,
用左右方向的推进效率1={1-|(δ’-δ)/δ’|}×100(%)进行计算。
另外,除此之外,还能够将γ置换为arctan(蹬地时的上下方向的速
度/蹬地时的前进方向的速度)而算出上下方向的推进效率1。同样,还能
够将δ置换为arctan(蹬地时的左右方向的速度/蹬地时的前进方向的速度)
而算出左右方向的推进效率1。
(推进效率2)
推进效率2是使用步态时的加速度的角度表示蹬地的力是否有效地
成为推进力的运动指标。用步态时的上下方向加速度和前进方向加速度,
如果设ξ=arctan(步态时的上下方向加速度/步态时的前进方向加速度),
则能够用上下方向的推进效率2=cosξ×100(%)进行计算上下方向的推
进效率2。或者,也能够使用跑步快的多个人的数据算出理想的角度ξ’,
用上下方向的推进效率2={1-|(ξ’-ξ)/ξ’|}×100(%)进行计算。同样,
使用步态时的左右方向加速度和前进方向加速度,如果设η=arctan(步态
时的左右方向加速度/步态时的前进方向加速度),则可以用左右方向的推
进效率2=cosη×100(%)进行计算。或者,能够使用跑步快的多个人的数
据算出理想的角度η’,用左右方向的推进效率2={1-|(η’-η)/η’|}×100(%)
进行计算。
另外,除此之外,还能够将ξ替换为arctan(步态时的上下方向的速
度/步态时的前进方向的速度)而算出上下方向的推进效率2。同样,还能
够将η替换为arctan(步态时的左右方向的速度/步态时的前进方向的速度)
而算出左右方向的推进效率2。
(推进效率3)
推进效率3是使用蹬地的角度表示蹬地的力是否有效地成为推进力
的运动指标。如果设一步中的上下方向的最高到达点(上下方向距离的振
幅的1/2)为H,从蹬地开始到着地为止的前进方向距离为X,则能够用
式(6)计算推进效率3。
[数学式6]
![]()
(推进效率4)
推进效率4是以能量的比率表示蹬地的力是否有效地成为推进力的
运动指标,该能量的比率是向前进方向前进的能量与在一步中产生的所有
能量的比率,用推进效率4=(为了向前进方向前进而是用的能量/在一步
中所使用的能量)×100(%)进行计算。该能量是势能与动能的和。
(能量消耗量)
能量消耗量是被定义为前进一步所消耗的能量的运动指标,也表示对
前进一步所消耗的能量在跑步期间进行积分后得到的值。用能量消耗量=
(上下方向的能量消耗量+前进方向的能量消耗量+左右方向的能量消耗
量)进行计算。这里,用上下方向的能量消耗量=(体重×重力×上下方
向距离)进行计算。另外,用前进方向的能量消耗量=[体重×{(蹬地后
的前进方向最高速度)2-(着地后的前进方向最低速度)2}/2]计算。另
外,用左右方向的能量消耗量=[体重×{(蹬地后的左右方向最高速度)
2-(着地后的左右方向最低速度)2}/2]计算。
(着地冲击)
着地冲击是表示由于着地带给身体多大的冲击的运动指标,用着地冲
击=(上下方向的冲击力+前进方向的冲击力+左右方向的冲击力)进行计
算。这里,用上下方向的冲击力=(体重×着地时的上下方向速度/冲击时
间)进行计算。另外,用前进方向的冲击力={体重×(着地前的前进方向
速度-着地后的前进方向最低速度)/冲击时间}进行计算。另外,用左右
方向的冲击力={体重×(着地前的左右方向速度-着地后的左右方向最低
速度)/冲击时间}进行计算。
(跑步能力)
跑步能力是表示使用者的跑步的力量的运动指标。例如,已知跨距与
接地时间的比、与跑步的记录(时间)之间存在相关关系(“关于100m跑
步过程中的接地时间、离地时间”,JournalofResearchandDevelopmentfor
FutureAthletics.3(1):1-4,2004),用跑步能力=(跨距/接地时间)进行计算。
(前倾角)
前倾角是表示使用者的躯体相对于地面的倾斜程度的运动指标。设使
用者相对于地面垂直站立的状态时的前倾角为0度,前倾时的前倾角为正
值,后仰时的前倾角为负值。通过将m坐标系下的俯仰角转换为上述状态
而获得前倾角。当将运动解析装置2(惯性测量单元10)配戴于使用者时,
因为有已经倾斜的可能性,因此,也可以假设静止时为左边的图的0度,
用此后的变化量计算前倾角。
(时机一致度)
时机一致度是表示使用者的特征点的时机与好的时机接近的程度的
运动指标。例如,可以考虑表示腰旋转的时机与蹬地的时机接近的程度的
运动指标。在拖腿跑(脚が流れている)的跑步方式中,一只脚落地时另
一只脚还留在身体的后方,因此,在蹬地后腰的旋转时机到来的情况能够
被判断为拖腿跑的跑步方式。如果腰的旋转时机与蹬地的时机几乎一致就
可以说是好的跑步方式。另一方面,腰的旋转时机比蹬地的时机晚的情况
也可以说是拖腿跑的跑步方式。
(拖腿)
拖腿是表示蹬地的脚在下次着地的时间点该脚在后方的程度的运动
指标。作为例如着地时的后脚的股骨的角度而计算拖腿。例如,计算与拖
腿相关的指标,能够使用预先求出的相关式从该指标推定着地时的后脚的
股骨的角度。
与拖腿相关的指标例如用(腰在偏转方向上旋转到最大限度时的时间
-着地时的时间)进行计算。“腰在偏转方向上旋转到最大限度时”是下一
步的动作的开始时。如果从着地开始到下一动作的时间长,可以说是拉回
脚耗时长,产生拖腿跑的现象。
或者,与拖腿相关的指标用(腰在偏转方向上旋转到最大限度时的偏
转角-着地时的偏转角)进行计算。从着地开始到下一动作为止偏转角变
化大时,可以说是在着地后有拉回脚的动作,其表现为偏转角的变化。因
此,产生拖腿跑的现象。
或者,也可以将着地时的俯仰角作为与拖腿相关的指标。脚高高地在
后方的情况,身体(腰)前倾。因此,装在腰上的传感器的俯仰角变大。
着地时俯仰角大时产生拖腿跑的现象。
1-3-7.第二解析信息
下面,对由第二解析信息生成部276算出的第二解析信息的各个项目
进行详细说明。
能量损失是表示在前进一步所消耗的能量的量中白白消耗的能量的
量的运动指标,也表示对在前进一步所消耗的能量的量中白白消耗的能量
的量在跑步期间进行积分后得到的值。用能量损失={运动能量×(100-正
下方着地率)×(100-推进效率)}进行计算。这里,正下方着地率是正下
方着地率1~3中的任一个,推进效率是推进效率1~4中的任一个。
(能量效率)
能量效率是表示前进一步所消耗的能量是否被有效地用于向前进方
向前进的能量的运动指标,也表示对其在跑步期间进行积算后得到的值。
用能量效率={(能量消耗量-能量损失)/能量消耗量}进行计算。
(对身体的负担)
对身体的负担是表示对着地冲击进行累积、在身体里积攒了多少冲击
的运动指标。因为受伤由冲击的蓄积引起,所以,通过评价对身体的负担,
也能够判断受伤的容易程度。用对身体的负担=(右脚的负担+左脚的负担)
进行计算。右脚的负担能够通过对右脚的着地冲击进行累计来计算。左脚
的负担能够通过对左脚的着地冲击进行累计来计算。这里,累计是进行跑
步中的累计和从过去开始的累计的双方。
1-3-8.左右差率(左右平衡)
左右差率是对于跑步步频、跨距、接地时间、冲击时间、第一解析信
息的各个项目以及第二解析信息的各个项目,表示在身体的左右能看到差
多少的运动指标,表示左脚相对于右脚有多少不同。用左右差率=(左脚
的数值/右脚的数值×100)(%)进行计算,数值是跑步步频、跨距、接地
时间、冲击时间、制动量、推进力、正下方着地率、推进效率、速度、加
速度、移动距离、前倾角、拖腿、腰的旋转角、腰的旋转角速度、向左右
的倾斜量、冲击时间、跑步能力、能量消耗量、能量损失、能量效率、着
地冲击、对身体的负担的各数值。另外,左右差率还包括各数值的平均值
和方差。
1-3-9.处理的步骤
图14是示出处理部20所进行的运动解析处理的步骤的一例的流程
图。处理部20通过执行被存储于存储部30的运动解析程序300,以例如
图14的流程的步骤执行运动解析处理。
如图14所示,处理部20待机(S10的否),直到接收到测量开始的
命令为止,接收到测量开始的命令时(S10的是),首先,使用者作为静
止状态,惯性测量单元10使用测量到的传感数据以及GPS数据,计算初
始姿态、初始位置、初始偏差(S20)。
接着,处理部20从惯性处理单元10取得传感数据,向传感数据表
310追加取得的传感数据(S30)。
接着,处理部20进行惯性导航运算处理,生成包含各种信息的运算
数据(S40)。该惯性导航运算处理的步骤的一例将在后面记述。
接着,处理部20使用在S40生成的运算数据进行运动解析信息生成
处理,并生成运动解析信息(S50)。该运动解析信息生成处理的步骤的一
例将在后面记述。
接着,处理部20使用在S50生成的运动解析信息生成跑步中输出信
息,并且向告知装置3发送(S60)。
然后,处理部20在接收到测量结束的命令之前(S70的否以及S80
的否),从前一次取得传感数据开始,每经过采样周期Δt(S70的是),重
复S30以后的处理。
处理部20接收测量结束的命令后(S80的是),使用在S50生成的运
动解析信息生成跑步结果信息,并且向告知装置3发送(S90),结束运动
解析处理。
图15是示出惯性导航运算处理(图14的S40的处理)的步骤的一
例的流程图。处理部20(惯性导航运算部22)通过执行存储于存储部30
的惯性导航运算程序302,按照例如图15的流程的步骤执行惯性导航运算
处理。
如图15所示,首先,处理部20使用在图14的S20算出的初始偏差
(在后述的S150推定了加速度偏差ba以及角速度偏差bω后,使用加速度
偏差ba以及角速度偏差bω),从在图14的S30取得的传感数据所包含的加
速度和角速度中除去偏差而进行校正,利用校正后的加速度和角速度更新
传感数据表310(S100)。
接着,处理部20对在S100校正后的传感数据进行积分,计算速度、
位置以及姿势角,向算出数据表340追加包含计算出的速度、位置以及姿
势角的算出数据(S110)。
接着,处理部20进行跑步检测处理(S120)。该跑步检测处理的步
骤的一例将在后面记述。
接着,处理部20通过跑步检测处理(S120)检测出跑步周期时(S130
的是),计算跑步步频以及跨距(S140)。另外,处理部20没有检测出跑
步周期时(S130的否),不进行S140的处理。
接着,处理部20进行误差推定处理,推定速度误差δve、姿势角误差
εe、加速度偏差ba、角速度偏差bω以及位置误差δpe(S150)。
接着,处理部20使用在S150推定的速度误差δve、姿势角误差εe、
以及位置误差δpe,分别校正速度、位置以及姿势角,利用校正后的速度、
位置以及姿势角更新算出数据表340(S160)。另外,处理部20对在S160
校正后的速度进行积分,计算e坐标系下的距离(S170)。
接着,处理部20将存储于传感数据表310的传感数据(b坐标系下
的加速度以及角速度)、存储于算出数据表340的算出数据(e坐标系下的
速度、位置以及姿势角)以及在S170算出的e坐标系下的距离分别进行
坐标转换为m坐标系下的加速度、角速度、速度、位置、姿势角以及距离
(S180)。
然后,处理部20生成包含在S180坐标转换后的m坐标系下的加速
度、角速度、速度、位置、姿势角以及距离、在S140算出的跨距、跑步
步频的运算数据(S190)。处理部20每次在图14的S30取得传感数据时,
就进行该惯性导航运算处理(S100~S190的处理)。
图16是示出跑步检测处理(图15的S120的处理)的步骤的一例的
流程图。处理部20(跑步检测部242)按照例如图16的流程的步骤执行
跑步检测处理。
如图16所示,处理部20对在图15的S100校正后的加速度中所包
含的z轴加速度进行低通滤波处理(S200),除去噪声。
接着,处理部20当在S200低通滤波处理后的z轴加速度为阈值以上
且极大值时(S210的是),在该时刻检测跑步周期(S220)。
接着,处理部20判断在S220中检测出的跑步周期是左右哪一个跑
步周期,设定左右脚标记(S230),结束跑步检测处理。只要z轴加速度
为小于阈值或者不是极大值(S210的否),处理部20就不进行S220以后
的处理而结束跑步检测处理。
图17是示出第一实施例涉及的运动解析信息生成处理(图14的S50
的处理)的步骤的一例的流程图。处理部20(运动解析部24)通过执行
存储于存储部30的运动解析信息生成程序304,按照例如图17的流程的
步骤执行运动解析信息生成处理。
如图17所示,首先,处理部20使用通过图14的S40的惯性导航运
算处理生成的运算数据,算出基本信息的各个项目(S300)。
接着,处理部20使用运算数据,进行使用者的跑步运动中的特征点
(着地、步态、离地等)的检测处理(S310)。
在S310的处理中检测出特征点时(S320的是),处理部20根据检测
到特征点的时机,算出接地时间以及冲击时间(S330)。另外,处理部20
将运算数据的一部分以及在S330生成的接地时间以及冲击时间作为输入
信息,根据检测到特征点的时机,算出第一解析信息的一部分项目(计算
时需要特征点的信息的项目)(S340)。在S310的处理中未检测出特征点
时(S320的否),处理部20不进行S330以及S340的处理。
接着,处理部20使用输入信息,算出第一解析信息的其他项目(计
算时不需要特征点的信息的项目)(S350)。
接着,处理部20使用第一解析信息,算出第二解析信息的各个项目
(S360)。
接着,处理部20针对输入信息的各个项目、第一解析信息的各个项
目以及第二解析信息的各个项目算出左右差率(S370)。
处理部20向在S300~S370算出的各信息追加当前的测量时刻并且
存储到存储部30(S380),结束运动解析信息生成处理。
1-4.告知装置
1-4-1.告知装置的构成
图18是示出告知装置3的构成例的功能框图。如图18所示,告知装
置3构成为包括处理部120、存储部130、通信部140、操作部150以及计
时部160、显示部170、声音输出部180以及振动部190。但是,本实施方
式的告知装置3也可以是删除或者变更上述构成要素的一部分、或者追加
其他的构成要素的构成。
存储部130由例如ROM和闪存ROM、硬盘和存储卡等存储程序和
数据的记录介质、作为处理部120的工作区域的RAM等构成。
通信部140用于与运动解析装置2的通信部40(参照图3)或信息分
析装置4的通信部440(参照图21)之间进行数据通信,进行从处理部120
接收与操作数据对应的命令(测量开始/测量结束的命令等)并且向运动解
析装置2的通信部40发送的处理、接收从运动解析装置2的通信部40发
送的跑步中输出信息和跑步结果信息并且向处理部120发送的处理、接收
从信息分析装置4的通信部440发送的各个运动指标的目标值的信息并且
向处理部120发送的处理等。
操作部150进行取得来自使用者的操作数据(测量开始/测量结束的
操作数据、显示内容的选择等操作数据等)并且向处理部120发送的处理。
操作部150可以是例如触摸面板型显示器、按钮、键盘、麦克风等。
计时部160进行生成年、月、日、时、分、秒等时间信息的处理。通
过例如实时时钟(RTC:RealTimeClock)IC等实现计时部160。
显示部170将从处理部120发送过来的图像数据和文本数据作为文
字、图、表、动画、其他的图像进行显示。通过例如LCD(LiquidCrystal
Display:液晶显示器)、有机EL(Electroluminescence:电致发光)显示
器、EPD(ElectrophoreticDisplay:电泳显示器)等显示器实现显示部170,
也可以是触摸面板型显示器。此外,也可以设定为用一台触摸面板型显示
器实现操作部150和显示部170的功能。
声音输出部180将从处理部120发送过来的声音数据作为语音和蜂鸣
器音等声音而输出。通过例如扬声器和蜂鸣器等实现声音输出部180。
振动部190根据从处理部120发送过来的振动数据进行振动。该振动
向告知装置3传递,配戴有告知装置3的使用者能够感觉到振动。通过例
如振动电机等实现振动部190。
处理部120由例如CPU、DSP、ASIC等构成,通过执行存储在存储
部130(记录介质)的程序,进行各种运算处理和控制处理。例如,处理
部120进行如下处理:与从操作部150接收到的操作数据对应的各种处理
(向通信部140发送测量开始/测量结束的命令的处理和与操作数据对应
的显示处理和声音输出处理等);从通信部140接收跑步中输出信息、生
成与运动解析信息对应的文本数据和图像数据且向显示部170发送的处
理;生成与运动解析信息对应的声音数据且向声音输出部180发送的处理;
生成与运动解析信息对应的振动数据且向振动部190发送的处理。另外,
处理部120进行生成与从计时部160接收到的时刻信息对应的时间图像数
据且向显示部170发送的处理等。
此外,在本实施方式中,处理部120例如在使用者的跑步前(发送测
量开始命令之前),通过通信部140取得从信息分析装置4发送的各个运
动指标的目标值的信息并设定。此外,处理部120可以基于从操作部150
接收的操作数据,设定各个运动指标的目标值。然后,处理部120将跑步
中输出信息所包含的各个运动指标的值与各个目标值进行比较,根据比较
结果,生成关于使用者的跑步中的运动状态的信息,并通过声音输出部180
和振动部190告知使用者。
例如,使用者可以操作信息分析装置4或操作部150,将自己过去跑
步中的各个运动指标的值作为基准来设定目标值,可以将属于同一跑步团
队的其他成员的各个运动指标的平均值等作为基准来设定目标值,可以将
仰慕的专业跑步选手或作为目标的专业跑步选手的各个运动指标的值设
定为目标值,还可以将刷新了目标的时间的其他使用者的各个运动指标的
值设定为目标值。
和目标值进行比较的运动指标可以是跑步中输出数据所包含的所有
的运动指标,也可以仅是预先确定的特定的运动指标,也可以是使用者操
作操作部150等来进行选择。
处理部120在例如如果有比目标值差的运动指标时,则通过声音或振
动来进行告知,并且,使显示部170显示比目标值差的运动指标的值。处
理部120可以根据比目标值差的运动指标的种类来产生不同种类的声音或
振动,也可以按照每个运动指标,根据比目标值差的程度来变换声音或振
动的种类。在比目标值差的运动指标存在多个的情况下,处理部120产生
对应于最差的运动指标的种类的声音或振动,并且,如图19(A)所示,
使显示部17显示比目标值差的所有的运动指标的值和目标值的信息。
使用者即使不观察显示部170所显示的信息,也可以在通过声音或振
动的种类掌握哪个运动指标最差、差到什么程度,同时继续跑步。而且,
如果使用者观察了显示部170所显示的信息,则可以正确了解比目标值差
的所有运动指标的值和该目标值的差。
此外,也可以是使用者操作操作部150等,从与目标值比较的运动指
标中选择产生声音或振动的对象的运动指标。在这种情况下,也可以使显
示部170显示例如比目标值差的所有的运动指标的值和目标值的信息。
另外,使用者通过操作部150进行告知周期的设定(例如,每一分钟
产生5秒的声音和振动等的设定),处理部120可以根据设定的告知周期
向使用者告知。
另外,在本实施方式中,处理部120通过通信部140取得从运动解析
装置2发送的跑步结果信息,在显示部170显示跑步结果信息。例如,如
图19的(B)所示,处理部120在显示部170显示跑步结果信息中所包含
的使用者跑步中的各运动指标的平均值。使用者在跑步结束后(进行测量
结束操作后),只要观察显示部170,就能够立刻了解各运动指标的优劣。
1-4-2.处理的步骤
图20是示出第一实施方式中的处理部120所进行的告知处理的步骤
的一例的流程图。处理部120通过执行存储于存储部130的程序,以例如
图20的流程的步骤执行告知处理。
如图20所示,处理部120首先通过通信部140取得来自于信息分析
装置4的各个运动指标的目标值(S400)。
接着,处理部120首先待机直到从操作部150取得测量开始的操作数
据为止(S410的否),取得测量开始的操作数据时(S410的是),通过通
信部140向运动解析装置2发送测量开始的命令(S420)。
接着,处理部120直到从操作部150取得测量结束的操作数据为止
(S470的否),通过通信部140,每当从运动解析装置2取得跑步中输出
信息(S430的是),就将取得的跑步中输出信息中所包含的各运动指标的
值与在S400取得的各基准值进行比较(S440)。
存在比基准值差的运动指标时(S450的是),处理部120生成比基准
值差的运动指标的信息,通过声音输出部180、振动部190以及显示部170
利用声音、振动、文字等告知使用者(S460)。
另一方面,不存在比基准值差的运动指标时(S450的否),处理部
120不进行S460的处理。
然后,处理部120从操作部150取得测量结束的操作数据后(S470
的是),通过通信部140,从运动解析装置2取得跑步结果信息并且在显示
部170显示(S480),结束告知处理。
这样,使用者基于在S450被告知的信息,能够边了解跑步状态边跑
步。另外,使用者基于在S480被显示的信息,在跑步结束后,能够立刻
了解跑步结果。
1-5.信息分析装置
1-5-1.信息分析装置的构成
图21是示出信息分析装置4的构成例的功能框图。如图21所示,信
息分析装置4被构成为包括处理部420、存储部430、通信部440、操作部
450、通信部460、显示部470以及声音输出部480。但是,本实施方式的
信息分析装置4也可以是删除或者变更上述构成要素的一部分,或者追加
其他的构成要素的构成。
通信部440与运动解析装置2的通信部40(参照图3)和告知装置3
的通信部140(参照图18)之间进行数据通信,进行从处理部420接收请
求发送根据操作数据指定的运动解析信息(登记对象的跑步数据所包含的
运动解析信息)的发送请求命令并向运动解析装置2的通信部40发送的
处理、从处理部420接收各个运动指标的目标值的信息并向告知装置3的
通信部140发送的处理等。
通信部460与服务器5之间进行数据通信,进行从处理部420接收登
记对象的跑步数据且向服务器5发送的处理(跑步数据的登记处理)、以
及从处理部420接收与使用者的登记、编辑、删除、团队的登记、编辑、
删除、跑步数据的编辑、删除、替换等操作数据对应的管理信息且向服务
器5发送的处理等。
操作部450进行如下处理:取得来自使用者的操作数据(使用者的登
记、编辑、删除、团队的登记、编辑、删除、跑步数据的登记、编辑、删
除、替换等操作数据等),且向处理部420发送。操作部450可以是例如
触摸面板型显示器、按钮、键盘、麦克风等。
显示部470将从处理部420发送过来的图像数据和文本数据显示为文
字、图、表、动画、其他图像。用例如LCD、有机EL显示器、EPD等显
示器实现显示部470,也可以是触摸面板型显示器。此外,也可以设定为
用一台触摸面板型显示器实现操作部450和显示部470的功能。
声音输出部480将从处理部420发送过来的声音数据作为语音或蜂鸣
器音等声音而输出。用例如扬声器或蜂鸣器等实现声音输出部480。
存储部430包括例如ROM和闪存ROM、硬盘和存储卡等存储程序
和数据的记录介质、作为处理部420的工作区域的RAM等。在存储部430
(任一记录介质)存储有分析程序432,该分析程序432由处理部420读
取,且用于执行分析处理。
处理部420由例如CPU、DSP、ASIC等构成,通过执行存储在存储
部430(记录介质)的各种程序,进行各种运算处理和控制处理。例如,
处理部420进行如下处理:将请求发送根据从操作部450接收到的操作数
据指定的运动解析信息的发送请求命令,通过通信部440向运动解析装置
2发送,且通过通信部440从运动解析装置2接收该运动解析信息的处理;
以及根据从操作部450接收到的操作数据,生成包含从运动解析装置2接
收到的运动解析信息的跑步数据(登记对象的跑步数据),通过通信部460
向服务器5发送的处理。另外,处理部420进行如下处理:将与从操作部
450接收到的操作数据对应的管理信息,通过通信部460向服务器5发送。
另外,处理部420进行如下处理:将根据从操作部450接收到的操作数据
选择的分析对象的跑步数据的发送请求,通过通信部460向服务器5发送,
且通过通信部460从服务器5接收该分析对象的跑步数据。另外,处理部
420进行如下处理:对根据从操作部450接收到的操作数据选择的分析对
象的多个使用者的跑步数据进行分析且生成分析结果的信息、即分析信
息,并且作为文本数据和图像数据、声音数据等向显示部470和声音输出
部480发送。此外,处理部420进行如下处理:根据从操作部450接收的
操作数据,将所设定的各个运动指标的目标值存储在存储部430的处理;
从存储部430读取各个运动指标的目标值并向告知装置3发送的处理。
特别是,在本实施方式中,处理部420通过执行存储于存储部430
的分析程序432,作为运动解析信息取得部422以及分析信息生成部424
发挥功能。但是,处理部420也可以通过网络等,接收并且执行存储于任
意存储装置(记录介质)的分析程序432。
运动解析信息取得部422进行如下处理:从服务器5的数据库(或者
从运动解析装置2)取得分析对象的多个使用者的运动的解析结果的信息、
即运动解析信息。运动解析信息取得部422所取得的运动解析信息存储于
存储部430。该多个运动解析信息的各个信息可以是同一运动解析装置2
生成的信息,也可以是多个不同的运动解析装置2中的任意一个生成的信
息。在本实施方式中,运动解析信息取得部422取得的多个运动解析信息
的各个信息可以包含多个使用者的各个各种运动指标(例如上述的各种运
动指标)的值。
分析信息生成部424使用运动解析信息取得部422取得的运动解析信
息,进行生成能够比较分析对象的多个使用者的跑步能力的分析信息的处
理。分析信息生成部424例如可以使用在从操作部450接收到的操作数据
中选择的分析对象的多个使用者的运动解析信息而生成分析信息,还可以
使用在从操作部450接收到的操作数据中选择的期间中的分析对象的多个
使用者的运动解析信息而生成分析信息。
在本实施方式中,分析信息生成部424根据从操作部450接收到操作
数据选择整体分析模式和个人分析模式的任一个,生成可以在所选择的各
分析模式中比较多个使用者的跑步能力的分析信息。
分析信息生成部424也可以在整体分析模式中,生成能够比较在分析
对象的多个使用者实施跑步的每个日期该多个使用者的跑步能力的分析
信息。例如,在五个使用者在7月1日、7月8日、7月15日跑步三次的
情况下,可以生成能够分别在7月1日、7月8日、7月15日每一天比较
五个使用者的跑步能力的分析信息。
此外,可以将分析对象的多个使用者分成多个团队,分析信息生成部
424生成在整体分析模式中能够按每个团队来比较该多个使用者的跑步能
力的分析信息。例如,在五个使用者1~5中使用者1、3、5被分为团队1、
使用者2、4被分为团队2的情况下,分析信息生成部424可以生成能够
比较属于团队1的三个使用者1、3、5的跑步能力的分析信息和能够比较
属于团队2的两个使用者2、4的跑步能力的分析信息。
此外,分析信息生成部424在个人分析模式下也可以利用分析对象的
多个使用者的运动指标的值,生成能够对该多个使用者所包含的任一使用
者(第一使用者的一例)的跑步能力进行相对评价的分析信息。该任意的
使用者例如可以是从操作部450接收的操作数据中选择的使用者。例如,
分析信息生成部424可以将分析对象的多个使用者的运动指标值中最高的
指标值设为10、将最低的指标值设为0,将任一使用者的运动指标值转换
为0~10的值,生成包含转换后的运动指标值的信息的分析信息,利用分
析对象的多个使用者的运动指标值计算任一使用者的运动指标值的偏差
值,生成包含该偏差值的信息的分析信息。
目标值取得部426进行取得分析对象的多个使用者所包含的任一使
用者(例如在操作数据中所选择的使用者)的各种运动指标的目标值的处
理。该目标值存储于存储部430,分析信息生成部424在个人分析模式下,
利用存储在存储部430中的信息,生成能够将该任一使用者的各种运动指
标的值和其各自的目标值进行比较的分析信息。
处理部420使用利用分析信息生成部424生成的分析信息,生成文本、
图像等显示数据和声音等声音数据,向显示部470和声音输出部480输出。
由此,通过显示部470和声音输出部480提示分析对象的多个使用者的分
析结果。
此外,处理部420进行如下处理:在使用者配戴运动解析装置2进行
跑步前,将目标值取得部426取得、存储于存储部430的该使用者的各运
动指标的目标值通过通信部440发送至告知装置3。如前所述,告知装置
3接收该各运动指标的目标值,并且,从运动解析装置2接收各运动指标
的值(包含于跑步中输出信息),将各运动指标的值与其各自的目标值进
行比较,根据比较结果,通过声音或振动(进而通过文本或图像)来告知
与跑步中的该使用者的运动状态相关的信息。
1-5-2.处理的步骤
图22是示出信息分析装置4的处理部420所进行的分析处理的步骤
的一例的流程图。信息分析装置4(计算机的一个例子)的处理部420通
过执行存储于存储部430的分析程序432,按照例如图22的流程的步骤执
行分析处理。
首先,处理部420待机直到取得选择整体分析模式的操作数据或选择
个人分析模式的操作数据(S500的否且S514的否)。
当处理部420取得了选择整体分析模式的操作数据时(S500的是),
待机直到取得指定分析对象的操作数据(S502的否),当取得了指定分析
对象的操作数据时(S502的是),通过通信部460从服务器5的数据库取
得在该操作数据中被指定的多个使用者的被指定的期间中的运动解析信
息(具体而言是跑步数据),并且存储到存储部430(S504)。
接着,处理部420使用在S504取得的多个运动解析信息(跑步数据),
生成能够比较分析对象的多个使用者的跑步能力的分析信息,在显示部
470显示(S506)。
接着,如果处理部420未取得变更分析对象的操作数据、选择个人分
析模式的操作数据、分析结束的操作数据的任一个数据(S508的否且S510
的否且S512的否),则进行S506的处理。
当处理部420取得了变更分析对象的操作数据时(S508的是),再次
进行S504以及S506的处理,当取得了分析结束的操作数据时(S512的
是),则结束分析处理。
此外,当处理部420取得了选择个人分析模式的操作数据时(S510
的是或S514的是),待机直到取得指定分析对象的操作数据(S516的否),
当取得了指定分析对象的操作数据时(S516的是),通过通信部460从服
务器5的数据库取得在该操作数据中被指定的多个使用者的被指定的期间
中的运动解析信息(具体是跑步数据),并存储于存储部430(S518)。
接着,处理部420根据从操作部450取得的操作数据来选择使用者,
利用在S518所取得的多个运动解析信息,生成能够对所选择的使用者的
跑步能力进行相对评价的分析信息,并在显示部470显示(S520)。
接着,当处理部420取得了针对在S520中所选择的使用者设定各运
动指标的目标值的操作数据时(S522的是),取得在操作数据中所设定的
各运动指标的目标值,并存储于存储部430(S524)。
接着,如果处理部420未取得变更分析对象的操作数据、选择整体分
析模式的操作数据、分析结束的操作数据的任一个数据(S526的否且S528
的否且S530的否),则进行S520的处理。
当处理部420取得了变更分析对象的操作数据时(526的是),则再
次进行S518以及S520的处理,当取得了分析结束的操作数据时(S530
的是),则结束分析处理。
此外,当处理部420取得了选择整体分析模式的操作数据时(S528
的是),则再次进行S502之后的处理。
1-5-3.分析处理的具体例
下面,以教练或技术指导等管理者能够对团队所属的多个选手(上述
的“多个使用者”的一例)的跑步进行管理/分析,此外,各选手能够对自
己的跑步进行分析的应用为例,对基于处理部420的分析处理进行具体的
说明。图23~图33是示出通过处理部20执行用于实现该应用的分析程序
432从而在显示部470上显示的画面的一例的图。在该例子中,可以选择
“管理”、“成绩表”、“选手能力”、“个人明细”、“训练日记”五个列表画
面,图23是示出管理列表画面的一例的图。如图23所示,管理列表画面
500包括:分别显示为“选手登记”、“选手编辑”、“选手删除”的用于选
手管理的三个链接;分别显示为“团队登记”、“团队编辑”、“团队删除”
的用于团队管理的三个链接;分别显示为“数据登记”、“数据编辑”、“数
据删除”、“数据替换”的用于跑步数据管理的四个链接;显示为“密码变
更”的用于管理密码变更的链接;以及显示为“结束”的用于结束分析的
按钮。管理者可以在输入预先登记的密码之后,进行该管理列表画面500
上的各种操作。
当管理者选择了“选手登记”链接时,处理部420显示面部照片、姓
名、出生年月、身高、体重、性别等输入画面。管理者从输入画面输入选
手的信息后,处理部420将输入的信息发送至服务器5,将该选手的信息
作为团队的成员的信息登记在数据库。
当管理者选择了“选手编辑”链接时,处理部420显示选手的姓名的
选择画面,管理者选择选手的姓名后,显示包含所选择的选手的已经登记
的面部照片、姓名、出生年月、身高、体重、性别等信息的编辑画面。如
果管理者从编辑画面修改选手的信息,则处理部420将修改后的信息发送
至服务器5,修改已经登记的该选手的信息。
当管理者选择了“选手删除”链接时,处理部420显示选手的姓名的
选择画面,如果管理者选择选手的姓名,则将被选择的选手的姓名的信息
发送至服务器5,删除已经登记的该选手的信息。
当管理者选择了“团队登记”链接时,处理部420显示团队名的输入
画面,管理者从输入画面输入团队名后,处理部420显示已经登记的选手
的姓名的列表。管理者从列表中选择选手的姓名后,处理部420将输入的
团队名和所选择的选手姓名的信息发送至服务器5,该所选择的所有选手
被登记于该所选择的团队。此外,各选手可以属于多个团队。例如,存在
“1年”、“2年”、“3年”、“4年”、“1军”、“2军”、“3军”的七个团队时,
各选手可以属于“1年”、“2年”、“3年”、“4年”的任一个团队,并且,
可以属于“1军”、“2军”、“3军”的任一个团队。
当管理者选择了“团队编辑”链接时,处理部420显示团队名的选择
画面,管理者选择团队名后,显示不属于所选择的团队的选手姓名的列表
和属于该团队的选手姓名的列表。当管理者从一方的列表中选择选手的姓
名并使其移动到另一方的列表后,处理部420将被选择的团队名、被移动
的选手的姓名以及移动的方向(添加于团队还是从团队删除)的信息发送
至服务器5,更新所选择的团队中登记的选手。
当管理者选择了“团队删除”链接时,处理部420显示团队名的选择
画面,管理者选择团队名后,将所选择的团队名的信息发送至服务器5,
删除已经登记的团队的信息(与所登记的选手的关联)。
当管理者选择了“跑步数据登记”链接时,处理部420显示运动解析
信息的文件名的选择画面,管理者从选择画面中选择运动解析信息的文件
名后,处理部420显示包括所选择的运动解析信息的文件名(跑步数据名)
和自动显示有该运动解析信息所包含的跑步日、选手姓名、距离、时间等
的显示栏以及路线名、天气、气温、备注的输入栏、正式大会(比赛)的
复选框等的输入画面。备注的输入栏例如是为了用于训练内容或留意事项
等的输入而设置的。管理者从输入画面输入输入栏的各个信息,如果需要
的话,对显示栏的一部分信息(例如距离或时间)进行编辑之后,处理部
420从运动解析装置2取得所选择的运动解析信息,将包含该运动解析信
息、输入画面的显示栏的各个信息、输入栏的各个信息以及复选框的开/
闭的信息的跑步数据发送至服务器5,该跑步数据登记于数据库。
当管理者选择了“跑步数据编辑”链接时,处理部420显示选手的姓
名和跑步数据名的选择画面,管理者选择选手的姓名和跑步数据名后,显
示包括所选择的跑步数据的跑步数据名、跑步日、选手的姓名、路线名、
距离、时间、天气、气温、备注的显示栏、正式大会(比赛)的复选框等
的编辑画面。管理者从编辑画面对路线名、距离、时间、天气、气温、备
注、复选框的任一个进行编辑后,处理部420将修改后的信息发送至服务
器5,修改已经登记的该跑步数据的信息。
当管理者选择了“跑步数据删除”链接时,处理部420显示跑步数据
名的选择画面,管理者选择跑步数据名后,将所选择的跑步数据名的信息
发送至服务器5,删除已经登记的该跑步数据。
当管理者选择了“跑步数据替换”链接时,处理部420显示跑步数据
的替换画面,管理者选择替换的跑步数据名后,将替换的跑步数据名的信
息发送至服务器5,用替换后的跑步数据覆盖已经登记的跑步数据。
当管理者选择了“密码变更”链接时,处理部420显示旧密码和新密
码的输入画面,管理者输入旧密码和新密码后,将输入的旧密码和新密码
的信息发送至服务器5,如果旧密码和已经登记的密码一致则更新为新密
码。
图24是示出成绩表列表画面的一例的图。成绩表列表画面相当于上
述整体分析模式中的分析信息的显示画面。如图24所示,成绩表列表画
面510包括分布图,该分布图将横轴作为技术指标、将纵轴作为耐力指标,
标示了所选择的月的属于所选择的团队的所有选手的每天的跑步中的技
术指标值以及耐力指标值。管理者在成绩表列表画面510中选择月和团队
后,处理部420从服务器5的数据库取得属于所选择的团队的所有选手在
被选择的月实施的所有跑步中的运动解析信息(各运动指标的值)和耐力
指标值。此外,处理部420每天利用规定的运动指标的值计算各选手的技
术指标值,生成将横轴作为技术指标、将纵轴作为耐力指标的分布图。
技术指标是表示选手的技术能力的指标,例如用技术指标=跨距/接地
时间/1步的工作量来计算。将选手的体重设为m、m坐标系下的三轴加速
度设为a,则力F=ma,工作量通过对力F和在m坐标系下的三轴速度v
的内积F.v进行积分的公式(7)来计算。通过对一步进行积分来计算一步
的工作量。
[数学式7]
工作量=∫F.vdt(7)
此外,耐力指标例如是预备心率(HRR:HeartRateReserved),用(心
率-安静时心率)÷(最大心率-安静时心率)×100来计算。该耐力指标的
值通过某种方法作为跑步数据的一部分预先登记于服务器5的数据库。例
如,耐力指标值可以作为运动解析装置2的运动解析信息所包含的运动指
标值中的一个,通过上述的跑步数据登记,登记于数据库。作为具体的方
法,例如,各选手每次进行跑步均操作告知装置3,输入心率、最大心率、
安静时心率,或者配戴脉搏计进行跑步,运动解析装置2从告知装置2或
脉搏计取得心率、最大心率、安静时心率的值来计算耐力指标值,将该耐
力指标值作为运动解析信息所包含的运动指标值的一个。
在图24的例子中,在2014年5月实施了跑步的各个日期的团队全体
选手的技术指标值以及耐力指标值的标示分别被一个椭圆所包围,而且,
对应每个日期属于相同团队的选手的技术指标值以及耐力指标值的标示
被一个椭圆所包围。此外,也可以对每个选手或者每个团队用颜色区分标
示。此外,显示的单位例如是每天、每月、每年,也可以同时显示多个单
位。
管理者通过在成绩表列表画面510中观察团队的全体选手的能力的
变化可以确认团队能力是否整体上升。此外,通过一览显示选手的成长的
变化,可以进行团队整体的能力掌握。
图25是示出选手能力列表画面的一例的图。选手能力列表画面相当
于上述的整体分析模式中的分析信息的显示画面。如图25所示,选手能
力列表画面520包含记载有属于被选择的团队的所有选手在被选择的期间
实施的所有跑步中的规定项目的平均值的表。管理者在选手能力列表画面
520中选择期间和团队后,处理部420从服务器5的数据库取得属于被选
择的团队的所有选手在被选择的期间实施的所有跑步中的运动解析信息
(各运动指标的值)和耐力指标值。此外,处理部420计算各选手的各运
动指标的平均值和耐力指标的平均值等,而且,利用规定的运动指标的平
均值计算各选手的技术指标值的平均值,生成表。
在图25的例子中,显示有团队全体选手的姓名以及、2014年5月5
日~5月15日实施的所有跑步中的跑步速度、能力项目(例如技术指标、
耐力指标)、技术项目(例如接地时间、跨距、能量)、要素项目(例如正
下方着地(正下方着地率3)、推进效率、拖腿、着地时制动量)的各平均
值。此外,可以对特别好的数值或特别差的数值用颜色区分进行显示,在
跑步时间短可靠性低时可以进行灰色显示。此外,可以通过箭头或图标来
显示最近的改善趋势。此外,可以具有在点击了各项目后按照优良顺序来
显示的排列替换功能。此外,考虑到根据速度各选手的跑步方式会变化,
也可以显示“低速(例如0~2m/sec)”、“中速(例如2~5m/sec)”以及“高
速(例如5~10m/sec)”中的各项目的平均值,考虑到根据路况各选手的跑
步方式会变化,也可以显示“上坡(例如高度差+0.5m/sec以上)”以及“下
坡(例如高度差-0.5m/sec以上)”中的各项目的平均值。
管理者通过选手能力列表画面520可以一目了然地了解各选手在技
术和耐力的哪一项上具有强势和弱势,而且,还可以进行各选手在哪一个
技术项目具有强势和弱势、在构成技术项目的哪个要素项目上具有强势和
弱势这样的详细分析。由此,管理者可以采取适合各选手的训练。例如,
为了缩短接地时间的各要素(正下方着地、推进效率、拖腿、着地时制动
量)被数值化,要明确用于训练的项目。此外,管理者还可以掌握选手的
改善趋势,确认训练的妥当性。
在图25的例子中,在表的左端设置有比较复选框,管理者在比较复
选框中选择了核对,当按下选手能力比较按钮后,显示选手能力比较画面,
可以在被选择的选手中进行跑步能力的比较。
图26是示出选手能力比较画面的一例的图。选手能力比较画面相当
于上述的整体分析模式中的分析信息的显示画面。如图26所示,选手能
力比较画面530包括概要“平均”、“低速(0~2m/sec)”、“中速(例如,
2~5m/sec)”、“高速(5~10m/sec)”、“上坡”、“下坡”对被选择的选手的被
选择的项目的值进行了标示的图。管理者在选手能力比较画面530中选择
项目后,处理部420关于被选择的各选手的被选择的项目,计算被选择的
期间内的所有跑步的平均值、所有跑步的上坡的平均值、所有跑步的下坡
的平均值、各跑步的从低速到高速之间的一定速度所对应的平均值,并将
这些进行标示生成分布图。
在图26的例子中,关于选手A、C、F的技术指标,按次序标示有
2014年5月5日~5月15日所实施的所有跑步中的平均值、所有跑步中的
上坡的平均值、所有跑步中的下坡的平均值、各跑步中的速度为2m/s~10
m/s之间的一定速度所对应的平均值。此外,关于选手A、C、F的每一个
选手,显示有关于2m/s~10m/s之间的技术指标值通过最小二乘法等生成
的近似曲线以及连接所有跑步中的平均值、所有跑步中的上坡的平均值、
所有跑步中的下坡的平均值的各标示而成的折线图。此外,可以按各个选
手区分颜色来显示。此外,为了易于掌握多个项目之间的相关关系,可以
改变项目同时显示多个这样的图。
管理者通过选手能力比较画面530在被选择的选手之间,关于被选择
的项目,对所有平均值、在各速度中的平均值、上坡情况下的平均值、下
坡情况下的平均值同时进行比较,从而可以使各选手的强势弱势非常清
晰。此外,由于是按次序显示在各速度中的平均值,因此,管理者可以关
于被选择的项目发现各选手的较弱的速度等。
图27~图32是示出个人详细列表画面的一例的图。个人详细列表画
面相当于上述个人分析模式下的分析信息的显示画面。图27是示出个人
详细列表画面的第一页画面、即能力水平画面的一例的图。如图27所示,
能力水平画面540包括:在被选择的团队内对被选择的选手的被选择的期
间的跑步中的能力项目以及技术项目进行了相对评价的雷达图;以及、在
被选择的团队内对被选择的选手的被选择的期间的跑步中的要素项目进
行了相对评价的雷达图。管理者或者选手在能力水平画面540中选择选手
期间、团队后,处理部420从服务器5的数据库取得属于被选择的团队的
所有选手在被选择的期间实施的所有跑步中的运动解析信息(各运动指标
的值)和耐力指标值。此外,处理部420计算各选手的各运动指标的平均
值或耐力指标的平均值等,关于各项目的值(各指标值),将被选择的团
队内的最高值设为10、最低值设为0,将被选择的选手的值转换为相对评
价后的值,生成两个雷达图。
在图27的例子中,显示了基于显示有被选择的选手B的图像、团队
整体的选手在2014年5月5日~5月15日实施的所有跑步中的能力项目(例
如技术指标、耐力指标)、技术项目(例如接地时间、跨距、能量)、要素
项目(例如正下方着地、推进效率、拖腿、着地时制动量、着地冲击)的
各指标值对选手B的各指标值进行了相对评价的两个雷达图。雷达图所示
出的各指标值可以选择“平均”、“低速”、“中速”、“高速”、“上坡”、“下
坡”的任一个。此外,选手B属于“2年”的团队,并且属于“1军”的
团队,因此,作为团队,可以选择“整体”、“2年”、“1军”的任一个。
在能力水平画面540中,可以进行各指标的目标值的设定,在图27
的例子中,在两个雷达图中,靠近中心的线段541、542(例如黑色的线段)
连接表示五个指标的值的五个点,其外侧的线段543、544(例如红色的线
段)连接表示该五个指标的目标值的五个点。在左侧的能力项目以及技术
项目的雷达图中,技术指标、接地时间、能量的目标值设定得大于当前值,
在右侧的要素项目的雷达图中,除了推进效率之外的四个指标的目标值设
定得大于当前值。通过手的标记的光标545捕捉到表示各指标值的点进行
复制并使其移动(拖动),可以变更各指标的目标值的设定。
管理者或者选手在能力水平画面540中设定各指标的目标值后,处理
部420取得被设定的各指标的目标值的信息并存储于存储部430。如上所
述,该目标值被发送至告知装置3,在告知装置3中与跑步中输出信息所
包含的各指标值进行比较。
各选手可以通过能力水平画面540掌握自己在团队内的所处位置或
应该在哪个项目上倾尽全力。此外,各选手可以通过能力水平画面在观察
与其他选手的不同的同时,与教练或技术指导一起设定目标。
图28是示出个人详细列表画面的第二页的画面、即能力变迁画面的
一例的图。如图28所示,能力变迁画面550包括在能力水平画面540(个
人详细列表画面的第一页的画面)中被选择的选手(选手B)在被选择的
期间(2014年5月5日~2014年5月15日)的跑步中的、被选择的指标
的时序图。该时序图的横轴是时间(日期),纵轴是被选择的指标的值。
管理者或者选手在能力变迁画面550中选择指标后,如上所述,处理部420
将被选择的选手的被选择的指标的值转换为按照各个日期进行了相对评
价的值,生成时序图。
在图28的例子中,排列显示有五个折线图,该五个折线图按照时序
示出被选择的选手B的“平均”、“低速”、“高速”、“上坡”、“下坡”的各
个情况下的接地时间在团队内的相对评价值。但是,可以选择显示的图。
此外,可以显示目标值的时序图551(例如红色的粗线)。此外,可以在正
式大会(比赛)的日期上等标注表示当日的跑步是正式大会(比赛)的标
记552(模仿人跑步的样子的标记等)。此外,将光标放在日期上后,可以
显示训练日记的记录(后述)。此外,可以同时显示多个对应每个指标值
的图。
各选手可以利用能力变迁画面550掌握基于训练的改善度的趋势。此
外,各选手通过同时观察训练记录以及时序图,可以判断有效的训练或者
自己本身意识到的东西是否正确。
图29是示出个人详细列表画面的第三页的画面、即跑步变迁画面的
一例的图。如图29所示,跑步变迁画面560包括:在能力水平画面(个
人详细列表画面的第一页的画面)中所选择的选手(选手B)的在被选择
的日期的跑步中的、跑步结果的信息561;表示跑步轨迹的图像562;从
起点到终点时序地显示跑步结果所包含的一部分要素的值的第一图563;
简单易懂地显示跑步结果所包含的一部分要素的值的第二图564;以及训
练日记的记录的信息565等。管理者或者选手在跑步变迁画面560中选择
日期后,处理部420利用被选择的选手的在被选择的日期中的跑步数据创
建跑步结果的信息561、跑步轨迹的图像562、第一图563、第二图564,
并且,从服务器5的数据库取得与该跑步数据相关联地登记的训练日记的
记录的信息565。
在图29的例子中,显示有:被选择的选手B的、2014年5月5日的
跑步结果的信息561;表示2014年5月5日的跑步轨迹的图像562;时序
地显示“速度”、“制动量”、“步频”、“跨距”的各要素的值的第一图563;
表示正下方着地的第二图564;以及2014年5月5日的训练日记的记录的
信息565。第二图564将选手B的身体的正下方作为圆的中心,将前进方
向作为右方向,通过标示跑步中的所有着地位置,从而成为可以简单易懂
地示出正下方着地的图。
如果被选择的日期的跑步是正式大会(比赛),则可以在跑步结果的
日期的旁边标注表示是正式大会(比赛)的标记568(模仿人跑步的样子
的标记等)。此外,在表示跑步轨迹的图像562中,显示能够利用光标拖
动而移动的当前位置的标记566(例如▽标记),可以与该标记566联动来
变更跑步结果的信息561的各要素的值。此外,在第一图563中,显示通
过光标拖动能够移动的表示当前时刻的滑动柱567,可以与滑动柱567的
位置联动使跑步结果的信息561的各要素的值变更。如果表示该跑步轨迹
的图像562中的标记566和第一图563中的滑动柱567的一各进行了移动,
则可以使另一方的位置联动变更。此外,通过光标拖动跑步结果的信息561
的要素名而标示于第一图563或第二图564的显示区域,或者,进行第一
图563或第二图564中的要素的删除等,从而可以选择第一图563或第二
图564的显示对象。此外,在第一图563中,可以得知“上坡”或“下坡”
的期间。此外,可以同时显示多个选手的跑步变迁画面560。
各选手可以通过跑步变迁画面560进行自己跑步的分析。例如,各选
手可以根据要素掌握在后半段速度变慢的原因等。
图30是示出个人详细列表画面的第四页的画面、即左右差画面的一
例。如图30所示,左右差画面570包括:在被选择的团队内分左右对通
过能力水平画面540(个人详细列表画面的第一页的画面)所选择的选手
(选手B)的在被选择的期间(2014年5月5日~5月15日)的跑步中的
技术指标以及技术项目的各指标值进行了相对评价的雷达图;以及、在被
选择的团队中分左右对该被选择的选手的在被选择的期间的跑步中的要
素项目的各指标值进行了相对评价的雷达图。
在图30的例子中,显示有基于技术指标的左右的值、技术项目(例
如接地时间、跨距、能量)、要素项目(例如正下方着地、推进效率、拖
腿、着地时制动量、着地冲击)的各指标的左右的值来表现选手B的各指
标的左右值的两个雷达图。在这两个雷达图中,分颜色区分连接表示各指
标的左脚的值的标示的线段571、572(例如绿色的线段)和连接表示各指
标的右脚的值的标示的线段573、574(例如红色的线段)。将光标放到各
指标名的显示位置后,则可以同时显示左脚的值和右脚的值。此外,在这
些雷达图中,也可以和能力水平画面540的雷达图一样,分别设定各指标
的左右的值的目标值。
各选手可以通过左右差画面570掌握关于各指标左右的差异有百分
之多少,并灵活运用于练习和训练中。此外,各选手可以基于预防受伤的
观点来争取消除左右差。
图31是个人详细列表画面的第五页的画面、即左右差变迁画面的一
个例子。如图31所示,左右差变迁画面580包括通过能力水平画面540
(个人详细列表画面的第一页的画面)所选择的选手(选手B)的在被选
择的期间(2014年5月5日~5月15日)的跑步中的、被选择的指标的左
右差的时序图。该左右差变迁画面580除了显示被选择的指标的左右差的
时序图之外,均与能力变迁画面550(参照图28)相同,因此,省略对其
的说明。
各选手可以通过左右差变迁画面580掌握基于训练的左右差改善度
的趋势。此外,各选手可以通过同时观察训练记录和时序图,判断具有效
果的训练或自己本身意识到的东西是否正确。此外,各选手可以确认是否
有左右差的剧烈变化,从而预防受伤。
图32是示出个人详细列表画面的第五页的画面、即跑步左右差变迁
画面的一例。如图32所示,跑步左右差变迁画面590包括:在能力水平
画面540(个人详细列表画面的第一页的画面)所选择的选手(选手B)
的在被选择的日期的跑步中的、包含各指标的左右差的值的跑步结果的信
息591;表示跑步轨迹的图像592;从起点到终点时序地显示在跑步结果
中所包含的一部分的要素的左右差的值的第一图593;简单易懂地显示跑
步结果所包含的一部分的要素的左右的值的第二图594;以及训练日记的
记录的信息595等。
在图32的例子中,显示有:被选择的选手B的、2014年5月5日的
跑步结果的信息591;表示2014年5月5日的跑步轨迹的图像592;时序
地显示“速度”、“制动量”、“步频”、“跨距”的各要素的左右差的值的第
一图593;在左右分颜色示出正下方着地的第二图594;2014年5月5日
的训练日记的记录的信息595。跑步左右差变迁画面590的其他构成和跑
步变迁画面560(参照图29)相同,因此,省略说明。
各选手可以通过跑步左右差变迁画面590进行自己的跑步的分析。例
如,由于在后半段左右差变大,各选手可以加以注意进行训练。此外,各
选手可以确认是否有左右差的剧烈变化,预防受伤。
图33是示出训练日记列表画面的一例的图。如图33所示,训练日记
列表画面600包括记载有被选择的选手的在被选择的月中的跑步结果的概
要(每个日期的距离和时间)等的日历。管理者或选手点击日历的日期后,
如果有该日的训练日记的记录,则会进行显示,此外,可以创建/编辑训练
日记的记录。此外,可以在日历上显示表示跑步是正式大会(比赛)的标
记601(模仿人跑步的样子的标记等)。此外,可以通过管理者或选手点击
训练日记的日期,从而该日期移动至被选择的跑步变迁画面560(参照图
29)。
管理者或选手在训练日记列表画面600中选择选手和月后,处理部
420从服务器5的数据库取得被选择的选手在被选择的月中的所有的跑步
数据的跑步日、距离、时间、天气、是否是正式大会(比赛)等信息,而
且,从服务器5的数据库取得与该跑步数据相互对应地登记的训练日记的
记录的信息。此外,处理部420利用所取得的跑步数据的各信息创建日历,
使训练日记的记录的信息与日历的日期链接。
管理者或选手可以通过训练日记列表画面600掌握训练内容。此外,
管理者或选手可以通过训练日记列表画面600记录训练内容或在训练中意
识到的东西等,能够通过其他画面确认是否在能力项目、技术项目、要素
项目的变化中体现出了效果。
1-6.效果
根据第一实施方式,惯性测量单元10可以通过三轴加速度传感器12
和三轴角速度传感器14检测使用者躯体的细微的动作,因此,运动解析
装置2可以在使用者的跑步中利用惯性测量单元10的检测结果高精度地
解析跑步运动。因此,根据第一实施方式,信息分析装置4可以利用一个
或多个运动解析装置2所生成的多个使用者的运动解析信息,生成并提示
能够比较多个使用者的跑步能力的分析信息。各使用者可以通过所提示的
分析信息与其他使用者的跑步能力进行比较。
此外,根据第一实施方式,信息分析装置4在整体分析模式下,生成
对分析对象的多个使用者实施跑步的每个日期可以比较该多个使用者的
跑步能力的分析信息,因此,各使用者可以通过所提示的分析信息了解与
其他使用者的跑步能力的差的变迁。
此外,根据第一实施方式,信息分析装置4在整体分析模式下,生成
对每个团队可以比较分析对象的多个使用者的跑步能力的分析信息,因
此,各使用者可以通过所提示的分析信息,对自己与属于相同团队的其他
使用者的跑步能力进行比较。
此外,根据第一实施方式,信息分析装置4在个人分析模式下,利用
分析对象的多个使用者的运动指标的值,生成可以对该多个使用者所包括
的任意的使用者的运动指标的值进行相对评价的分析信息,因此,任意的
使用者可以通过所提示的分析信息,对多个使用者中的自己的跑步能力进
行相对评价。此外,使用者可以在观察相对评价后的运动指标的值的同时,
根据自身的运动能力适当地设定各指标的目标值。
此外,根据第一实施方式,信息分析装置4在个人分析模式中,生成
可以将任意的使用者的各种运动指标的值与各自的目标值进行比较的分
析信息,因此,任意的使用者可以根据所提示的分析信息,了解自己的跑
步能力和目标的差。
此外,根据第一实施方式,告知装置3将使用者在跑步中的各运动指
标的值和基于过去的跑步的分析信息而设定的目标值进行比较,并通过声
音或振动向使用者告知比较结果,因此,使用者可以在不妨碍跑步的情况
下,实时地了解各运动指标的优劣。因此,例如使用者可以为了达到目标
值而在反复尝试的同时进行跑步,或者在意识到疲劳时出现问题的运动指
标的同时进行跑步。
1.第二实施方式
在第二实施方式中,对和第一实施方式相同的构成标注相同的符号,
并省略或简化其说明,对与第一实施方式不同的内容进行详细说明。
2-1.运动解析系统的构成
以下,虽然举例说明对使用者的跑步(也包括步行)中的运动进行解
析的运动解析系统,但是,第二实施方式的运动解析系统也能够同样应用
于对跑步以外的运动进行解析的运动解析系统。图34是示出第二实施方
式的运动解析系统1的构成例的图。如图34所示,第二实施方式的运动
解析系统1构成为包括运动解析装置2、告知装置3以及图像生成装置4A。
和第一实施方式一样,运动解析装置2是对使用者的跑步中的运动进行解
析的装置,告知装置3是向使用者告知使用者的跑步中的运动的状态和跑
步结果的信息的装置。图像生成装置4A是利用运动解析装置2的解析结
果的信息生成关于使用者的跑步状态(运动状态的一个例子)的图像信息
的装置,也可以称为在使用者的跑步结束后对跑步结果进行分析并提示的
信息分析装置。在第二实施方式中,和第一实施方式一样,如图2所示,
运动解析装置2内置有惯性测量单元(IMU:InertialMeasurementUnit)
10,在使用者静止的状态下,以惯性测量单元(IMU)10的一个检测轴(以
下设为z轴)与重力加速度方向(垂直向下)几乎一致的方式,配戴于使
用者的躯体部分(例如,右腰、左腰、或者腰的中央部)。另外,和第一
实施方式一样,告知装置3是腕型(手表型)的便携信息设备,配戴于使
用者的手腕等。但是,告知装置3也可以是头戴式可视设备(HMD:Head
MountDisplay)和智能手机等便携信息设备。
和第一实施方式一样,使用者在跑步开始时操作告知装置3,指示利
用运动解析装置2进行的测量(后述的惯性导航运算处理以及运动解析处
理)开始,在跑步结束时操作告知装置3,指示利用运动解析装置2进行
的测量结束。告知装置3根据使用者的操作,向运动解析装置2发送指示
测量开始和结束的命令。
和第一实施方式一样,运动解析装置2在接收测量开始的命令后,开
始利用惯性测量单元(IMU)10进行的测量,使用测量结果,算出与使用
者的跑步能力(运动能力的一个例子)相关的指标、即各种运动指标的值,
作为使用者的跑步运动的解析结果的信息,生成包括各种运动指标的值的
运动解析信息。运动解析装置2使用生成的运动解析信息,生成在使用者
的跑步中输出的信息(跑步中输出信息),向告知装置3发送。告知装置3
从运动解析装置2接收跑步中输出信息,将跑步中输出信息所包含的各种
运动指标的值与事先设定的各目标值进行比较,主要通过声音和振动向使
用者告知各运动指标的优劣。这样,使用者能够一边了解到各运动指标的
优劣一边跑步。
另外,和第一实施方式一样,运动解析装置2在接收测量结束的命令
后,结束利用惯性测量单元(IMU)10进行的测量,生成使用者的跑步结
果的信息(跑步结果信息:跑步距离、跑步速度),向告知装置3发送。
告知装置3从运动解析装置2接收跑步结果信息,将跑步结果的信息作为
文字和图像向使用者告知。这样,使用者能够在跑步结束后立刻了解跑步
结果的信息。或者,告知装置3也可以基于跑步中输出信息生成跑步结果
信息,作为文字和图像向使用者告知。
此外,运动解析装置2和告知装置3之间的数据通信可以是无线通信,
也可以是有线通信。
另外,如图34所示,在第二实施方式中,和第一实施方式一样,运
动解析系统1构成为包括与因特网或LAN(LocalAreaNetwork:局域网)
等网络连接的服务器5。图像生成装置4A是例如个人电脑或智能手机等
信息机器,能够通过网络与服务器5进行数据通信。图像生成装置4A从
运动解析装置2取得使用者过去的跑步中的运动解析信息,通过网络向服
务器5发送。但是,也可以是不同于图像生成装置4A的装置从运动解析
装置2取得运动解析信息且向服务器5发送,也可以是运动解析装置2直
接向服务器5发送运动解析信息。服务器5接收该运动解析信息并且保存
到设立于存储部(未图示)的数据库。
图像生成装置4A取得利用惯性测量单元(IMU)10的测量结果(惯
性传感器的检测结果的一个例子)所生成的、跑步时的使用者的运动解析
信息,生成将所取得的运动解析信息与表示使用者的跑步的使用对象的图
像数据建立了关联的图像信息。具体而言,图像生成装置4A通过网络从
服务器5的数据库取得使用者的运动解析信息,利用所取得的运动解析信
息所包含的各种运动指标的值,生成与使用者的跑步状态相关的图像信
息,并使显示部(图34中未图示)显示图像信息。可以基于图像生成装
置4A的显示部上显示的图像信息来评价使用者的跑步能力。
运动解析系统1的运动解析装置2、告知装置3以及图像生成装置4A
可以分离设置,也可以运动解析装置2与告知装置3一体设置而与图像生
成装置4A分离设置,也可以告知装置3与图像生成装置4A一体设置而
与运动解析装置2分离设置,也可以运动解析装置2与图像生成装置4A
一体设置而与告知装置3分离设置,也可以运动解析装置2、告知装置3
以及图像生成装置4A一体设置。运动解析装置2、告知装置3以及图像
生成装置4A任意组合都可以。
2-2.坐标系
在以下的说明中,将需要的坐标系定义为与第一实施方式的“1-2.坐
标系”一样。
2-3.运动解析装置
2-3-1.运动解析装置的构成
第二实施方式中的运动解析装置2的构成例与第一实施方式(图3)
相同,因此,省略其图示。在第二实施方式中的运动解析装置2中,惯性
测量单元(IMU)10、存储部30、GPS单元50以及地磁传感器60的各功
能与第一实施方式相同,因此,省略其说明。
通信部40在与告知装置3的通信部140(参照图18)和图像生成装
置4A的通信部440(参照图35)之间进行数据通信,进行接收从告知装
置3的通信部140发送的命令(测量开始/测量结束的命令等),并且向处
理部20发送的处理、接收处理部20所生成的跑步中输出信息和跑步结果
信息并且向告知装置3的通信部140发送的处理、以及接收来自图像生成
装置4A的通信部440的运动解析信息的发送请求命令并且向处理部20
发送、从处理部20接收该运动解析信息并且向图像生成装置4A的通信部
440发送的处理等。
处理部20例如由CPU、DSP、ASIC等构成,根据存储于存储部30
(存储介质)的各种程序,和第一实施方式一样,进行各种运算处理和控
制处理。
另外,处理部20通过通信部40从图像生成装置4A接收运动解析信
息的发送请求命令后,进行从存储部30读取被发送请求命令指定的运动
解析信息后经由通信部40向图像生成装置4A的通信部440发送的处理。
2-3-2.处理部的功能构成
第二实施方式中的运动解析装置2的处理部20的构成例与第一实施
方式(图8)相同,因此,省略其图示。在第二实施方式中也和第一实施
方式一样,处理部20通过执行存储于存储部30的运动解析程序300,而
作为惯性导航运算部22以及运动解析部24发挥功能。惯性导航运算部22
以及运动解析部24的各功能和第一实施方式相同,因此,省略其说明。
2-3-3.惯性导航运算部的功能构成
第二实施方式中的惯性导航运算部22的构成例与第一实施方式(图
9)相同,因此,省略其说明。在第二实施方式中也和第一实施方式一样,
惯性导航运算部22包括偏差除去部210、积分处理部220、误差推定部230、
跑步处理部240以及坐标转换部250,这些各个功能和第一实施方式相同,
因此,省略其说明。
2-3-4.运动解析部的功能构成
第二实施方式中的运动解析部24的构成例与第一实施方式(图13)
相同,因此,省略其图示。在第二实施方式中也和第一实施方式一样,运
动解析部24包括特征点检测部260、接地时间/冲击时间算出部262、基本
信息生成部272、第一解析信息生成部274、第二解析信息生成部276以
及左右差算出部278以及输出信息生成部280,这些各个功能和第一实施
方式相同,因此,省略其说明。
2-3-5.输入信息
关于输入信息的各项目的详细内容,已经在第一实施方式的“1-3-5.
输入信息”中进行了说明,因此,这里省略其说明。
2-3-6.第一解析信息
关于通过第一解析信息生成部274计算出的第一解析信息的各项目
的详细内容,已经在第一实施方式的“1-3-6.第一解析信息”中进行了说
明,因此,这里省略其说明。
2-3-7.第二解析信息
关于通过第二解析信息生成部276计算出的第二解析信息的各项目
的详细内容,已经在第一实施方式的“1-3-7.第二解析信息”中进行了说
明,因此,这里省略其说明。
2-3-8.左右差率(左右平衡)
关于通过左右差率算出部278计算出的左右差率的详细内容,已经在
第一实施方式的“1-3-8.左右差率(左右平衡)”中进行了说明,因此,这
里省略其说明。
2-3-9.处理的步骤
示出第二实施方式中的处理部20进行的运动解析处理的步骤的一个
例子的流程图也和第一实施方式(图14)相同,因此,省略其图示以及说
明。
而且,示出第二实施方式中的惯性导航运算处理(图14的S40的处
理)的步骤的一个例子的流程图也和第一实施方式(图15)相同,因此,
省略其图示以及说明。
此外,示出第二实施方式的跑步检测处理(图15的S120的处理)
的步骤的一个例子的流程图也和第一实施方式(图16)相同,因此,省略
其图示以及说明。
此外,示出第二实施方式中的运动解析装置生成处理(图14的S50
的处理)的步骤的一个例子的流程图也和第一实施方式(图17)相同,因
此,省略其图示以及说明。
2-4.告知装置
2-4-1.告知装置的构成
第二实施方式中的告知装置3的构成例和第一实施方式(图18)相
同,因此,省略其图示。在第二实施方式中的告知装置3中,存储部130、
操作部150、计时部160、显示部170、声音输出部180以及振动部190
的各个功能和第一实施方式相同,因此,省略其说明。
通信部140与运动解析装置2的通信部40(参照图3)信息分析装置
4的通信部440(参照图21)之间进行数据通信,进行从处理部120接收
与操作数据对应的命令(测量开始/测量结束的命令等)并且向运动解析装
置2的通信部40发送的处理、接收从运动解析装置2的通信部40发送的
跑步中输出信息和跑步结果信息并且向处理部120发送的处理等。
处理部120例如由CPU、DSP、ASIC等构成,通过执行存储于存储
部130(存储介质)中的程序,和第一实施方式同样地,进行各种运算处
理和控制处理。
此外,在第二实施方式中,处理部120例如在使用者的跑步前(发送
测量开始命令之前),基于从操作部150接收的操作数据,设定各运动指
标的目标值。此外,处理部120和第一实施方式同样地,将跑步中输出信
息所包含的各运动指标的值与各目标值进行比较,根据比较结果,生成使
用者的跑步中的运动状态的相关信息,并通过声音输出部180或振动部
190向使用者告知。
2-4-2.处理的步骤
示出第二实施方式中的处理部120进行的告知处理的步骤的一个例
子的流程图和第一实施方式(图20)相同,因此,省略其图示以及说明。
此外,在本实施方式中,在图20的S400中,处理部120可以基于来自于
操作部150的操作数据,取得各运动指标的目标值。
2-5.图像生成装置
2-5-1.图像生成装置的构成
图35是示出图像生成装置4A的构成例的功能框图。如图35所示,
图像生成装置4A和第一实施方式中的运动解析装置2一样,构成为包括
处理部420、存储部430、通信部440、操作部450、通信部460、显示部
470以及声音输出部480。但是,本实施方式的图像生成装置4A也可以是
删除或者变更这些构成要素的一部分、或者追加其他构成要素的构成。显
示部470以及声音输出部480的各功能和第一实施方式相同,因此,省略
其说明。
通信部440与运动解析装置2的通信部40(参照图3)之间进行数据
通信,进行如下处理等:从处理部420接收请求发送根据操作数据所指定
的运动解析信息(登记对象的跑步数据所包括的运动解析信息)的发送请
求命令,并向运动解析装置2的通信部40发送,从运动解析装置2的通
信部40接收该运动解析信息并向处理部420发送。
通信部460与服务器5之间进行数据通信,进行从处理部420接收登
记对象的跑步数据并向服务器5发送的处理(跑步数据的登记处理)、从
处理部420接收使用者的登记、编辑、删除、跑步数据的编辑、删除、替
换等的操作数据所对应的管理信息并向服务器5发送的处理等。
操作部450进行取得来自于使用者的操作数据(使用者的登记、编辑、
删除、跑步数据的编辑、删除、替换等的操作数据、用于选择分析对象的
使用者的操作数据等)并向处理部420发送的处理。操作部450可以是例
如触摸面板型显示器、按钮、键盘、麦克风等。
存储部430构成为包括例如ROM和闪存ROM、硬盘和存储卡等程
序和数据的记录介质、作为处理部420的工作区域的RAM等。在存储部
430(任一记录介质)存储有图像生成程序434,该图像生成程序434由处
理部420读出,且用于执行图像生成处理(参照图44)。
处理部420由例如CPU、DSP、ASIC等构成,通过执行存储在存储
部430(记录介质)的各种程序,进行和第一实施方式相同的各种运算处
理和控制处理。
特别是,在本实施方式中,处理部420通过执行存储于存储部430
的图像生成程序434,作为运动解析信息取得部422以及图像信息生成部
428发挥功能。但是,处理部420也可以通过网络等,接收并且执行存储
于任意存储装置(记录介质)的图像生成程序434。
运动解析信息取得部422进行取得利用惯性测量单元(IMU)10的
测量结果所生成的、跑步时的使用者的运动解析信息的处理。例如,运动
解析信息取得部422可以从服务器5的数据库(或者从运动解析装置2)
取得分析对象的使用者的运动的解析结果的信息、即运动解析信息(运动
解析装置2所生成的运动解析信息)。运动解析信息取得部422所取得的
运动解析信息存储于存储部430。在本实施方式中,运动解析信息取得部
422取得的运动解析信息包含各种运动指标的值。
图像信息生成部428进行生成将运动解析信息取得部422所取得的运
动解析信息与表示使用者的跑步的使用对象的图像数据相关联的图像信
息的处理。例如,图像信息生成部428可以利用运动解析信息取得部422
所取得的运动解析信息,生成包括表示分析对象的使用者的跑步状态的图
像数据的图像信息。图像信息生成部428例如可以利用从操作部450接收
的操作数据中选择的分析对象的使用者的被选择的跑步数据所包含的运
动解析信息来生成图像信息。该图像信息可以包含二维的图像数据,也可
以包含三维的图像数据。
图像信息生成部428可以利用运动解析信息取得部422所取得的运动
解析信息所包含的至少一个的运动指标的值,生成表示使用者的跑步状态
的图像数据。此外,图像信息生成部428可以利用运动解析信息取得部422
所取得的运动解析信息,算出至少一个的运动指标,利用所运动指标的值,
生成表示使用者的跑步状态的图像数据。
图像信息生成部428可以利用运动解析信息取得部422所取得的运动
解析信息所包含的各种运动指标的值和姿势角(侧倾角、俯仰角、偏转角)
的信息生成图像信息。
此外,图像信息生成部428可以生成用于与表示使用者的跑步状态的
图像数据进行比较的比较用图像数据,生成包括表示使用者的跑步状态的
图像数据和比较用图像数据的图像信息。图像信息生成部428例如可以利
用分析对象的使用者的其他跑步数据(运动解析信息)所包含的各种运动
指标的值和其他使用者的跑步数据(运动解析信息)所包含的各种运动指
标的值,生成比较用图像数据,也可以利用各种运动指标的理想值生成比
较用图像数据。
此外,图像信息生成部428可以利用运动解析信息取得部422所取得
的运动解析信息,生成包含表示使用者的运动的特征点中的跑步状态的图
像数据的图像信息。
此外,图像信息生成部428可以利用运动解析信息取得部422所取得
的运动解析信息,生成包含分别表示使用者的运动的多个特征点中的跑步
状态的多个图像数据的所述图像信息。例如,图像信息生成部428可以生
成该多个图像数据在时间轴上或空间轴上排列配置的图像信息。而且,图
像信息生成部428可以生成在时间轴上或空间轴上补充该多个图像数据的
多个补充用图像数据,也可以生成包含具有该多个图像数据和该多个补充
用图像数据的动画数据的图像信息。
在本实施方式中,图像信息生成部428以能够操作操作部450来进行
选择的四个模式而生成图像信息。
模式1是如下所述的模式:将分析对象的使用者的已脚着地时、单脚
支撑时以及蹬地时(离地时)作为三种特征点,依次反复显示表示该三种
特征点中的该使用者的跑步的静止图像(模仿使用者跑步状态的使用对象
的图像),或者,使用对象作为动画而再现。通过操作操作部450可以选
择显示静止图像和动画的任一种。
模式2是如下所述的模式:按照分析对象的使用者的各种运动指标,
重叠显示上述三种特征点中的使用对象的图像的任一个和比较用对象的
图像。
模式3是如下所述的模式:将上述三种特征点中的使用对象的图像和
上述三种特征点中的比较用对象的图像排列于时间轴上并以按照时间为
准的连续照片那样地进行显示,或者,再现使用对象和比较用对象在时间
轴上移动的动画。
模式4是如下所述的模式:将上述三种特征点中的使用对象的图像和
上述三种特征点中的比较用对象的图像排列于空间轴上并以按照位置为
准的连续照片那样地进行显示,或者,再现使用对象和比较用对象在空间
轴上移动的动画。可以通过操作操作部450来选择是否显示按照位置为准
的连续照片和动画的任一种。
在模式1~模式4中,图像信息生成部428按照时序反复生成分别表
示上述三种特征点中的跑步状态的三种使用对象的图像数据(着地时的图
像数据、单脚支撑的图像数据、蹬地时的图像数据)。
此外,在模式1中,图像信息生成部428使生成的使用对象的图像数
据显示于显示部470。或者,图像信息生成部428根据任意的连续的两种
特征点中的两种使用对象的形状,通过线性补偿等推定该两种特征点之间
的任意的时间中的使用对象的形状,生成该使用对象的图像数据,再现动
画。
此外,在模式2~4中,图像信息生成部428进一步按照时序反复生成
上述三种特征点中的三种比较用对象的图像数据(着地时的图像数据、单
脚支撑的图像数据、蹬地时的图像数据)。
此外,在模式2中,图像信息生成部428按照各种运动指标,生成三
种中的任一种的使用对象和比较用对象重叠的图像数据,并显示于显示部
470。
此外,在模式3中,图像信息生成部428生成将上述三种的使用对象
配置于与时间轴上的上述三种的特征点的时间差所对应的位置、将上述三
种的比较用对象配置于与该时间轴上的上述三种的特征点的时间差所对
应的位置的图像数据(按照时间为准的连续照片),并显示于显示部470。
或者,图像信息生成部428生成任意的连续的两种特征点之间的任意时间
的使用对象的图像数据和比较用对象的图像数据,再现使用对象和比较用
对象在时间轴上移动的动画。
此外,在模式4中,图像信息生成部428生成将上述三种使用对象配
置于前进方向轴上的上述三种的特征点中的前进方向距离的差所对应的
位置、将上述三种的比较用对象配置于该前进方向轴上的上述三种的特征
点中的前进方向距离的差所对应的位置的图像数据(按照位置为准的连续
照片),并显示于显示部470。或者,图像信息生成部428生成任意的连续
的两种特征点之间的任意的前进方向距离的使用对象的图像数据和比较
用对象的图像数据,再现使用对象和比较用对象在前进方向轴上移动的动
画。
2-5-2.着地时的图像数据的生成方法
图像信息生成部428例如可以利用分析对象的使用者的着地时的姿
势角(侧倾角、俯仰角、偏转角)和作为运动指标的正下方着地(正下方
着地率3)的值,生成表示着地时的跑步状态的图像数据。该姿势角和正
下方着地的值包含于运动解析信息取得部422所取得的运动解析信息中。
图像信息生成部428例如在运动解析信息所包含的上下方向加速度
从正值变化为负值的时机检测着地,从运动解析信息选择着地时的姿势角
和正下方着地的值。图像信息生成部428可以利用运动解析信息所包含的
左右脚标示,识别检测到的着地是右脚的着地还是左脚的着地。
此外,图像信息生成部428根据着地时的姿势角(侧倾角、俯仰角、
偏转角)确定使用者的躯体的倾斜。此外,图像信息生成部428根据正下
方着地的值确定从重心到着地脚之间的距离。此外,图像信息生成部428
根据着地时的偏转角确定收回的脚(后脚)的位置。而且,图像信息生成
部428以与这些确定的信息相符的方式,确定头和手腕的位置和角度。
图36的(A)、图36的(B)以及图36的(C)是表示分析对象的
使用者的右脚着地时的跑步状态的图像数据的一个例子,分别示出对分析
对象的使用者从右侧面、背面、上面进行观察的影像的图像数据。在图36
的(A)、图36的(B)以及图36的(C)的例子中,着地时的侧倾角、
俯仰角、偏转角分别是3度、0度、20度,正下方着地为30cm。
此外,图像信息生成部428利用比较对象的使用者的着地时的姿势角
(侧倾角、俯仰角、偏转角)和正下方着地(正下方着地率3)的值,或
者,利用这些的理想值,和分析对象的使用者的图像数据同样地生成比较
用的图像数据。
图37的(A)、图37的(B)以及图37的(C)是与图36的(A)、
图36(B)以及图36(C)所示的分析对象的使用者的图像数据比较用的
图像数据的一个例子,分别示出对分析对象的使用者从右侧面、背面、上
面进行观察的影像的图像数据。在图37的(A)、图37的(B)以及图37
的(C)的例子中,着地时的侧倾角、俯仰角、偏转角分别是0度、5度、
0度,正下方着地为10cm。
此外,图36的(A)、图36的(B)以及图36的(C)或图37的(A)、
图37的(B)以及图37的(C)是三维的图像数据,但是,图像信息生
成部428例如也可以仅生成图36(A)或图37(A)的二维图像数据。
2-5-3.单脚支撑的图像数据的生成方法
图像信息生成部428例如可以利用分析对象的使用者的单脚支撑的
姿势角(侧倾角、俯仰角、偏转角)和作为运动指标的骨盆后倾的值,生
成表示着地时的跑步状态的图像数据。该姿势角的值可以包含于运动解析
信息取得部422所取得的运动解析信息,但是,骨盆后倾的值并不包含于
该运动解析信息。骨盆后倾是作为着地时的腰的高度和单脚支撑的腰的高
度的差而计算出的运动指标,图像信息生成部428可以利用运动解析信息
所包含的上下方向距离的值来计算骨盆后倾的值。
图像信息生成部428在检测着地的同时,例如在运动解析信息所包含
的上下方向加速度成为最大的时机检测单脚支撑,根据运动解析信息选择
着地时的姿势角以及上下方向距离、单脚支撑的上下方向距离。图像信息
生成部428计算着地时的上下方向距离和单脚支撑的上下方向距离的差,
作为骨盆后倾的值。
此外,图像信息生成部428根据单脚支撑的姿势角(侧倾角、俯仰角、
偏转角)确定使用者的躯体的倾斜。此外,图像信息生成部428根据骨盆
后倾的值确定膝盖的弯曲情况和重心的下降情况。此外,图像信息生成部
428根据着地时的偏转角确定收回的脚(后脚)的位置。而且,图像信息
生成部428确定头和手腕的位置和角度,以便与这些确定的信息相符。
图38的(A)、图38的(B)以及图38的(C)是表示分析对象的
使用者的右脚接地时的单脚支撑的跑步状态的图像数据的一个例子,分别
示出对分析对象的使用者从右侧面、背面、上面进行观察的影像的图像数
据。在图38的(A)、图38的(B)以及图38的(C)的例子中,着地时
的侧倾角、俯仰角、偏转角分别是3度、0度、0度,骨盆后倾为10cm。
此外,图像信息生成部428利用比较对象的使用者的单脚支撑的姿势
角(侧倾角、俯仰角、偏转角)和骨盆后倾的值,或者,利用这些的理想
值,和分析对象的使用者的图像数据一样地生成比较用的图像数据。
图39的(A)、图39的(B)以及图39的(C)是图38的(A)、图
38的(B)以及图38的(C)所示的与分析对象的使用者的图像数据的比
较用的图像数据的一个例子,分别示出对分析对象的使用者从右侧面、背
面、上面进行观察的影像的图像数据。在图39的(A)、图39的(B)以
及图39的(C)的例子中,着地时的侧倾角、俯仰角、偏转角分别是0度、
5度、0度,骨盆后倾为10cm。
此外,图38的(A)、图38的(B)以及图38的(C)或图39的(A)、
图39的(B)以及图39的(C)是三维的图像数据,但是,图像信息生
成部428例如也可以仅生成图39的(A)或图39的(A)的二维图像数
据。
2-5-4.蹬地时的图像数据的生成方法
图像信息生成部428例如可以利用分析对象的使用者的蹬地时的姿
势角(侧倾角、俯仰角、偏转角)和作为运动指标的推进效率(推进效率
3)的值,生成表示蹬地时的跑步状态的图像数据。该姿势角或推进效率
的值可以包含于运动解析信息取得部422所取得的运动解析信息。
图像信息生成部428例如在运动解析信息所包含的上下方向加速度
从负值向正值变化的时机检测蹬地,根据运动解析信息来选择蹬地时的姿
势角和推进效率的值。
此外,图像信息生成部428根据蹬地时的姿势角(侧倾角、俯仰角、
偏转角)确定使用者的躯体的倾斜。此外,图像信息生成部428根据推进
效率的值确定蹬地脚的角度。此外,图像信息生成部428根据蹬地时的偏
转角确定前脚的位置。而且,图像信息生成部428确定头和手腕的位置和
角度,以便与这些确定的信息相符。
图40的(A)、图40的(B)以及图40的(C)是表示分析对象的
使用者的右脚蹬地时的跑步状态的图像数据的一例,分别表示从右侧面、
背面、上面观察分析对象的使用者时的影像的图像数据。在图40的(A)、
图40的(B)以及图40的(C)的例子中,着地时的侧倾角、俯仰角、
偏转角分别是3度、0度、-10度,推进效率为20度、20cm。
此外,图像信息生成部428利用比较对象的使用者的蹬地时的姿势角
(侧倾角、俯仰角、偏转角)和推进效率的值、或者利用这些的理想值,
和分析对象的使用者的图像数据相同地生成比较用的图像数据。
图41的(A)、图41的(B)以及图41的(C)是图40的(A)、图
40的(B)以及图40的(C)所示的与分析对象的使用者的图像数据的比
较用的图像数据的一个例子,分别示出对分析对象的使用者从右侧面、背
面、上面进行观察的影像的图像数据。在图41的(A)、图41的(B)以
及图41的(C)的例子中,蹬地时的侧倾角、俯仰角、偏转角分别是0度、
5度、-20度,推进效率为10度、40cm。
此外,图40的(A)、图40的(B)以及图40的(C)或图41的(A)、
图41的(B)以及图41的(C)是三维的图像数据,但是,图像信息生
成部428例如也可以仅生成图的40(A)或图41的(A)的二维图像数据。
2-5-5.图像显示例
在模式1中,例如从侧面观察的、着地时的使用对象(图36的(A))、
单脚支撑的使用对象(图38的(A))、蹬地时的使用对象(图40的(A))
的图像在相同位置以逐帧播放的形式依次反复显示。此外,通过操作部450
的操作,变更为从背面观察使用对象时的逐帧播放图像(图36的(B)、
图38的(B)、图40的(B))和从上面观察使用对象时的逐帧播放图像
(图36的(C)、图38的(C)、图40的(C))、或者从三维空间上的任
意的方向观察使用对象时的逐帧播放图像的显示。着地时、单脚支撑、蹬
地时的各使用对象的形状对应于分析对象的使用者的运动解析信息的数
据而时刻发生变化。或者,在模式1中,对这些逐帧播放的图像之间进行
补充,显示使用对象正在跑步这样的动画。
在模式2中,如图42所示,针对正下方着地、骨盆后倾、推进效率、
前倾角(俯仰角)、左右的摇晃(偏转角)、拖腿的六个运动指标,显示使
用对象和比较用对象重叠、简单易懂地标记数值的图像。在图42中,灰
色的对象是使用对象,轮廓画法的对象是比较用对象。作为正下方着地以
及拖腿跑中的使用对象以及比较用对象,例如使用从侧面观察的着地时的
使用对象(图36的(A))以及比较用对象(图37的(A))。作为骨盆后
倾中的使用对象以及比较用对象,例如使用从侧面观察的单脚支撑的使用
对象(图38的(A))以及比较用对象(图39的(A))。作为推进效率中
的使用对象以及比较用对象,例如使用从侧面观察的蹬地时的使用对象
(图40的(A))以及比较用对象(图41的(A))。作为前倾角(俯仰角)
中的使用对象以及比较用对象,例如依次反复使用从侧面观察的如下对
象:着地时的使用对象(图36的(A))以及比较用对象(图37的(A))、
单脚支撑的使用对象(图38的(A))以及比较用对象(图39的(A))、
蹬地时的使用对象(图40的(A))以及比较用对象(图41的(A))。作
为左右的摇晃(偏转角)中的使用对象以及比较用对象,例如依次反复使
用从背面观察的如下对象:着地时的使用对象(图36的(B))以及比较
用对象(图37的(B))、单脚支撑的使用对象(图38的(B))以及比较
用对象(图39的(B))、蹬地时的使用对象(图40的(B))以及比较用
对象(图41的(B))。各使用对象的形状,对应于分析对象的使用者的运
动解析信息的数据时刻发生变化。各比较用对象在根据各种运动指标的理
想值生成的情况下,其形状不发生变化,但是,在利用比较对象的使用者
的运动解析信息生成的情况下,则对应于该运动解析信息的数据,其形状
时刻发生变化。
在模式3中,如图43所示,显示例如从侧面观察的、着地时的使用
对象(图36的(A))以及比较用对象(图37的(A))、单脚支撑的使用
对象(图38的(A))以及比较用对象(图39的(A))、蹬地时的使用对
象(图40的(A))以及比较用对象(图41的(A))的各图像在时间轴
上排列的按照时间为准的连续照片的图像。在图43中,灰色的对象是使
用对象,轮廓画法的对象是比较用对象,右脚着地时的使用对象以及比较
用对象配置在时间轴上的0秒的位置。此外,单脚支撑、登地时、左脚着
地时等各使用对象以及各比较用对象分别配置在与从右脚着地开始所花
费时间对应的时间轴上的位置。各使用对象的形状和在时间轴上的位置与
于分析对象的使用者的运动解析信息的数据对应时刻发生变化。各比较用
对象在根据各种运动指标的理想值生成的情况下,其形状和在时间轴上的
位置不发生变化,但是,在利用比较对象的使用者的运动解析信息而生成
的情况下,对应于该运动解析信息的数据,其形状和在时间轴上的位置时
刻发生变化。或者,在模式3中,显示使用对象和比较用对象在时间轴上
移动的动画。
在模式4中,如图44所示,显示例如从侧面观察的、着地时的使用
对象(图36的(A))以及比较用对象(图37的(A))、单脚支撑的使用
对象(图38的(A))以及比较用对象(图39的(A))、蹬地时的使用对
象(图40的(A))以及比较用对象(图41的(A))的各图像在前进方
向轴上排列的按照位置为准的连续照片的图像。在图44中,灰色的对象
是使用对象,轮廓画法的对象是比较用对象,右脚着地时的使用对象以及
比较用对象配置在前进方向轴上的0cm的位置。此外,单脚支撑、登地时、
左脚着地时等各使用对象以及各比较用对象分别配置在与从右脚着地开
始在前进方向上移动了的距离对应的前进方向轴上的位置。各使用对象的
形状和在前进方向轴上的位置对应于分析对象的使用者的运动解析信息
的数据而时刻发生变化。各比较用对象在根据各种运动指标的理想值生成
的情况下,其形状和在前进方向轴上的位置不发生变化,但是,在利用比
较对象的使用者的运动解析信息而生成的情况下,对应于该运动解析信息
的数据,其形状和在前进方向轴上的位置时刻发生变化。或者,在模式4
中,显示使用对象和比较用对象在前进方向轴上移动的动画。
2-5-6.处理的步骤
图45是示出图像生成装置4A的处理部420进行的图像生成处理的
步骤的一个例子的流程图。图像生成装置4A(计算机的一个例子)的处
理部420通过执行存储于存储部430的图像生成程序434,例如以图45
的流程的步骤来执行图像生成处理。
首先,处理部420待机直到取得用于指定分析对象的操作数据(S500
的否),在取得了用于指定分析对象的操作数据时(S500的是),通过通
信部460从服务器5的数据库中取得在该操作数据中被指定的使用者(分
析对象的使用者)的在被指定的跑步中的运动解析信息(具体而言,是跑
步数据),使其存储于存储部430(S502)。
接着,处理部420通过通信部460从服务器5的数据库取得比较用的
运动解析信息(例如,比较对象的使用者的跑步数据),使其存储于存储
部430(S504)。处理部420在利用预先确定的各运动指标的理想值生成
比较用的图像数据时,可以不进行该S504的处理。
接着,处理部420根据在S502中取得的运动解析信息(跑步数据)
以及在S504中取得的运动解析信息(跑步数据)的各信息,选择下一个
时刻(最初的时刻)的数据(使用者数据以及比较用数据)(S506)。
此外,在选择了模式1的情况下(S508的是),处理部420进行模式
1的图像生成/显示处理(S510)。该模式1的图像生成/显示处理的步骤的
一个例子将在后面进行记载。
此外,在选择了模式2的情况下(S508的否、且S512的是),处理
部420进行模式2的图像生成/显示处理(S514)。该模式2的图像生成/
显示处理的步骤的一个例子将在后面进行叙述。
此外,在选择了模式3的情况下(S512的否、且S516的是),处理
部420进行模式3的图像生成/显示处理(S518)。该模式3的图像生成/
显示处理的步骤的一个例子将在后面进行叙述。
此外,在选择了模式4的情况下(S516的否),处理部420进行模式
4的图像生成/显示处理(S520)。该模式4的图像生成/显示处理的步骤的
一个例子将在后面进行叙述。
此外,处理部420如果未取得图像生成结束的操作数据(S522的否),
则基于在S502取得的运动解析信息以及在S504取得的运动解析信息的各
信息选择下一个时刻的数据(S506),对应于所选择的模式再次进行S510、
S514、S518、S520的任一个的处理。此外,处理部420在取得了图像生
成结束的操作数据的情况下(S522的是),结束图像生成处理。
图46是示出模式1的图像生成/显示处理(图45的S510的处理)的
步骤的一个例子的流程图。处理部20(图像信息生成部428)例如以图46
的流程的步骤来执行模式1的图像生成/显示处理。
首先,处理部420利用在图45的S506中选择的使用者数据(例如,
上下方向加速度的值)进行特征点(着地、单脚支撑、蹬地)的检测处理
(S600),在检测到了着地的情况下(S601的是),生成着地时的图像数
据(着地时的使用对象)(S602)。
此外,处理部420在检测到了单脚支撑的情况下(S601的否、且S603
的是),生成单脚支撑的图像数据(单脚支撑的使用对象)(S604)。
此外,处理部420在检测到了蹬地的情况下(S603的否、且S605的
是),生成蹬地的图像数据(蹬地的使用对象)(S606)。
此外,处理部420在均未检测到着地、单脚支撑、蹬地的的情况下
(S605的否),如果选择动画再现(S607的是),则生成补充用的图像数
据(补充用的使用对象)(S608),如果未选择动画再现(S607的否),则
不进行S608的处理。
此外,处理部420使显示部470显示在S602、S604、S606、S608中
生成的图像数据(使用对象)所对应的图像(S610),结束该时刻的模式
1的图像生成/显示处理。此外,处理部420在S602、S604、S606、S608
中的任一个步骤中均未生成图像数据的情况下,在S610中使当前的图像
继续在显示部470上显示,结束该时刻的模式1的图像生成/显示处理。
图47是示出模式2的图像生成/显示处理(图45的S514的处理)的
步骤的一个例子的流程图。处理部20(图像信息生成部428)例如以图47
的流程的步骤来执行模式2的图像生成/显示处理。
首先,处理部420进行与第一模式的图像生成/显示处理(图46)的
S600~S606相同的处理,在检测到着地、单脚支撑或蹬地的情况下,生成
其图像数据(使用对象)(S620~S626)。
接着,处理部420利用在图45的S506中选择的比较用数据(例如
上下方向加速度的值)进行特征点(着地、单脚支撑、蹬地)的检测处理
(S600),在检测到了着地的情况下(S601的是),生成着地时的比较用
图像数据(着地时的比较用对象)(S632)。
此外,处理部420在检测到了单脚支撑的情况下(S631的否、且S633
的是),生成单脚支撑的比较用图像数据(单脚支撑的比较用对象)
(S634)。
此外,处理部420在检测到了蹬地的情况下(S633的否、且S635的
是),生成蹬地的比较用图像数据(蹬地的比较用对象)(S636)。
此外,处理部420利用S622、S624、S626中生成的图像数据(使用
对象)或S632、S634、S636中生成的图像数据(比较用对象),生成用于
对应于每个运动指标对使用对象和比较用对象进行比较的图像数据,使显
示部470显示与该图像数据对应的图像(S637),结束该时刻的模式2的
图像生成/显示处理。此外,处理部420在S622、S624、S626、S632、S634、
S636的任一个步骤中均未生成图像数据的情况下,在S637中,使当前的
图像继续在显示部470上显示,结束该时刻的模式2的图像生成/显示处理。
图48是示出模式3的图像生成/显示处理(图45的S518的处理)的
步骤的一个例子的流程图。处理部20(图像信息生成部428)例如以图48
的流程的步骤来执行模式3的图像生成/显示处理。
首先,处理部420进行与第一模式的图像生成/显示处理(图46)的
S600~S606相同的处理,在检测到着地、单脚支撑或蹬地的情况下,生成
其图像数据(使用对象),在均未检测到的情况下,如果选择了动画再现,
则生成补充用的图像数据(使用对象)(S640~S648)。
接着,处理部420进行与第二模式的图像生成/显示处理(图47)的
S630~S636相同的处理,在检测到着地、单脚支撑或蹬地的情况下,生成
其比较用图像数据(S650~S656)。
此外,处理部420在均未检测到着地、单脚支撑、蹬地的情况下(S655
的否),如果选择了动画再现(S657的是),则生成补充用的比较用图像
数据(补充用的比较用对象)(S658),如果未选择动画再现(S657的否),
则不进行S658的处理。
此外,处理部420利用S642、S644、S646、S648中生成的图像数据
(使用对象)或S652、S654、S656、S658中生成的图像数据(比较用对
象),生成按照时间为准的图像数据,使显示部470显示与该按照时间为
准的图像数据对应的图像(S659),结束该时刻的模式3的图像生成/显示
处理。此外,处理部420在S642、S644、S646、S648、S652、S654、S656、
S658的任一个步骤中均未生成图像数据的情况下,在S659中,使当前的
图像继续在显示部470上显示,结束该时刻的模式3的图像生成/显示处理。
图49是示出模式4的图像生成/显示处理(图45的S522的处理)的
步骤的一个例子的流程图。处理部20(图像信息生成部428)例如以图49
的流程的步骤来执行模式4的图像生成/显示处理。
首先,处理部420进行与第三模式的图像生成/显示处理(图48)的
S640~S648相同的处理,在检测到着地、单脚支撑或蹬地的情况下,生成
其图像数据(使用对象),在均未检测到的情况下,如果选择了动画再现,
则生成补充用的图像数据(使用对象)(S660~S668)。
接着,处理部420进行与第三模式的图像生成/显示处理(图48)的
S650~S658相同的处理,在检测到着地、单脚支撑或蹬地的情况下,生成
其比较用图像数据(S650~S656),在均未检测到的情况下,如果选择了动
画再现,则生成补充用的比较用图像数据(比较用对象)(S670~S678)。
然后,处理部420利用S662、S664、S666、S668中生成的图像数据
(使用对象)或S672、S674、S676、S678中生成的图像数据(比较用对
象),生成按照位置为准的图像数据,使显示部470显示与该按照位置为
准的图像数据对应的图像(S679),结束该时刻的模式4的图像生成/显示
处理。此外,处理部420在S662、S664、S666、S668、S672、S674、S676、
S678的任一个步骤中均未生成图像数据的情况下,在S679中,使当前的
图像继续在显示部470上显示,结束该时刻的模式4的图像生成/显示处理。
图50是示出着地时的图像数据(使用对象或比较用对象)的生成处
理(图46的S602的处理,图47的S622以及S632的处理,图48的S642
以及S652的处理,图49的S662以及S662的处理)的步骤的一个例子的
流程图。处理部420(图像信息生成部428)例如以图50的流程的步骤来
执行着地时的图像数据的生成处理。
首先,处理部420利用着地时的侧倾角、俯仰角、偏转角的信息,确
定对象(使用对象或比较用对象)的躯体的侧倾角、俯仰角、偏转角(S700)。
接着,处理部420利用正下方着地的信息,确定从对象的重心到着地
脚的距离(S702)。
接着,处理部420利用着地时的偏转角的信息,确定对象的收回的脚
(后脚)的位置(S704)。
接着,处理部420以与在S700、S702、S704中确定的信息相符合的
方式,确定对象的头和手腕的位置和角度(S706)。
最后,处理部420利用在S700、S702、S704、S706中确定的信息,
生成着地时的图像数据(使用对象或比较用对象),结束着地时的图像数
据的生成处理。
图51是示出着地时的图像数据(使用对象或比较用对象)的生成处
理(图46的S604的处理,图47的S624以及S634的处理,图48的S644
以及S654的处理,图49的S664以及S664的处理)的步骤的一个例子的
流程图。处理部420(图像信息生成部428)例如以图51的流程的步骤来
执行单脚支撑的图像数据的生成处理。
首先,处理部420利用单脚支撑的侧倾角、俯仰角、偏转角的信息,
确定对象(使用对象或比较用对象)的躯体的侧倾角、俯仰角、偏转角
(S720)。
接着,处理部420计算单脚支撑的骨盆后倾,利用骨盆后倾的信息,
确定对象的膝盖的弯曲状况、重心的下降状况(S722)。
接着,处理部420利用单脚支撑的偏转角的信息,确定对象的收回的
脚(后脚)的位置(S704)。
接着,处理部420确定对象的头和手腕的位置和角度(S726),以便
与在S720、S722、S724中确定的信息相符合。
最后,处理部420利用在S720、S722、S724、S726中确定的信息,
生成单脚支撑的图像数据(使用对象或比较用对象),结束单脚支撑的图
像数据的生成处理。
图52是示出蹬地时的图像数据(使用对象或比较用对象)的生成处
理(图46的S606的处理,图47的S626以及S636的处理,图48的S646
以及S656的处理,图49的S666以及S666的处理)的步骤的一个例子的
流程图。处理部420(图像信息生成部428)例如以图52的流程的步骤来
执行蹬地时的图像数据的生成处理。
首先,处理部420利用蹬地时的侧倾角、俯仰角、偏转角的信息,确
定对象(使用对象或比较用对象)的躯体的侧倾角、俯仰角、偏转角(S740)。
接着,处理部420利用蹬地时的偏转角、推进效率的信息,确定对象
的蹬地脚的角度(S742)。
接着,处理部420利用蹬地的偏转角的信息,确定对象的前脚的位置
(S744)。
接着,处理部420确定对象的头和手腕的位置和角度(S746),以便
与在S740、S742、S744中确定的信息相符合。
最后,处理部420利用在S740、S742、S744、S746中确定的信息,
生成蹬地时的图像数据(使用对象或比较用对象)(S748),结束蹬地时的
图像数据的生成处理。
2-6.效果
根据第二实施方式,惯性测量单元10可以通过三轴加速度传感器12
和三轴角速度传感器14检测使用者的细小动作,因此,运动解析装置2
在使用者的跑步中利用惯性测量单元10的检测结果,进行惯性导航运算,
利用该惯性导航运算的结果,能够精度良好地计算与跑步能力相关的各种
运动指标的值。因此,图像生成装置4A通过利用运动解析装置2所算出
的各种运动指标的值,能够生成用于精度良好地再现与跑步能力密切相关
的部位的状态的图像信息。因此,根据该图像信息,即使没有正确了解全
身的动作,也可以通过视觉明确了解最想了解的部位的状态。
特别是,在第二实施方式中,运动解析装置2(惯性测量单元10)配
戴于使用者的躯体部分(腰等),因此,图像生成装置4A能够生成用于精
度良好地再现与跑步能力密切相关的躯体的状态、且根据躯体的状态精度
良好地再现脚的状态的图像信息。
此外,根据第二实施方式,图像生成装置4A在模式1中,依次反复
显示着地、单脚支撑、蹬地的三个特征点中的使用对象,因此,使用者可
以详细地了解接地中的跑步状态。
此外,根据第二实施方式,图像生成装置4A在模式2中,针对与跑
步能力密切相关的各种运动指标,重叠显示使用对象和比较用对象,因此,
使用者可以容易地进行比较,对自身的跑步能力进行客观评价。
此外,根据第二实施方式,图像生成装置4A在模式3中,在时间轴
上排列显示着地、单脚支撑、蹬地三个特征点中的使用对象和比较用对象,
因此,使用者可以容易地进行每个特征点的跑步状态的比较和时间差的比
较,能够更加正确地评价自身的跑步能力。
此外,根据第二实施方式,图像生成装置4A在模式4中在前进方向
轴上排列显示着地、单脚支撑、蹬地三个特征点中的使用对象和比较用对
象,因此,使用者可以容易地进行每个特征点的跑步状态的比较和移动距
离的比较,能够更加正确地评价自身的跑步能力。
3第三实施方式
在第三实施方式中,对和第一实施方式或第二实施方式相同的构成标
注相同的符号,并省略或简化其说明,对与第一实施方式以及第二实施方
式不同的内容进行详细说明。
3-1.运动解析系统的构成
以下,虽然举例说明对使用者的跑步(也包括步行)中的运动进行解
析的信息显示系统,但是,第三实施方式的信息显示系统也能够同样应用
于对跑步以外的运动进行解析的信息显示系统。图53是示出第三实施方
式的信息显示系统1B的构成例的图。如图53所示,第三实施方式的信息
显示系统1B构成为包括运动解析装置2、告知装置3以及信息显示装置
4B。和第一实施方式或第二实施方式一样,运动解析装置2是对使用者的
跑步中的运动进行解析的装置,告知装置3是向使用者告知使用者跑步中
的运动状态和跑步结果的信息的装置。信息显示装置4B是在使用者的跑
步结束后对跑步结果进行分析并提示的装置。在第三实施方式中,和第一
实施方式或第二实施方式一样,如图2所示,运动解析装置2内置有惯性
测量单元(IMU:InertialMeasurementUnit)10,在使用者静止的状态下,
以惯性测量单元(IMU)10的一个检测轴(以下设为z轴)与重力加速度
方向(垂直向下)几乎一致的方式,配戴于使用者的躯体部分(例如右腰、
左腰、或者腰的中央部)。另外,告知装置3是腕型(手表型)的便携信
息设备,配戴于使用者的手腕等。但是,告知装置3也可以是头戴式可视
设备(HMD:HeadMountDisplay)和智能手机等便携信息设备。
和第一实施方式或第二实施方式一样,使用者在跑步开始时操作告知
装置3,指示利用运动解析装置2进行的测量(惯性导航运算处理以及运
动解析处理)开始,在跑步结束时操作告知装置3,指示利用运动解析装
置2进行的测量结束。告知装置3根据使用者的操作向运动解析装置2发
送指示测量开始和结束的命令。
和第一实施方式或第二实施方式一样,运动解析装置2在接收到测量
开始的命令后,开始利用惯性测量单元(IMU)10进行的测量,使用测量
结果,算出与使用者的跑步能力(运动能力的一个例子)相关的指标、即
各种运动指标的值,作为使用者的跑步运动的解析结果的信息,生成包括
各种运动指标的值的运动解析信息。运动解析装置2使用生成的运动解析
信息,生成在使用者的跑步中输出的信息(跑步中输出信息),向告知装
置3发送。告知装置3从运动解析装置2接收跑步中输出信息,将跑步中
输出信息所包含的各种运动指标的值与事先设定的各目标值进行比较,主
要通过声音和振动向使用者告知各运动指标的优劣。这样,使用者能够一
边了解到各运动指标的优劣一边跑步。
另外,和第一实施方式或第二实施方式一样,运动解析装置2在接收
测量结束的命令后,结束利用惯性测量单元(IMU)10进行的测量,生成
使用者的跑步结果的信息(跑步结果信息:跑步距离、跑步速度),向告
知装置3发送。告知装置3从运动解析装置2接收跑步结果信息,将跑步
结果的信息作为文字和图像向使用者告知。这样,使用者能够在跑步结束
后立刻了解跑步结果的信息。
此外,运动解析装置2和告知装置3之间的数据通信可以是无线通信,
也可以是有线通信。
另外,如图53所示,在第三实施方式中,和第一实施方式或第二实
施方式一样,信息显示系统1B构成为包括与因特网或LAN等网络连接的
服务器5。信息显示装置4B是例如个人电脑或智能手机等信息设备,能
够通过网络与服务器5进行数据通信。信息显示装置4B从运动解析装置
2取得使用者过去的跑步中的运动解析信息,通过网络向服务器5发送。
但是,也可以是不同于信息显示装置4B的装置从运动解析装置2取得运
动解析信息且向服务器5发送,也可以是运动解析装置2直接向服务器5
发送运动解析信息。服务器5接收该运动解析信息并且保存到设置于存储
部(未图示)的数据库。在本实施方式中,多个使用者配戴着相同或不同
的运动解析装置2进行跑步,各使用者的运动解析信息保存于服务器5的
数据库。
信息显示装置4B将使用者的跑步速度以及跑步环境的至少一方的相
关信息、即跑步状态信息和利用惯性测量单元(IMU)10的测量结果(惯
性传感器的检测结果)所算出的与该使用者的跑步相关的指标相关联地进
行显示。具体而言,信息显示装置4B通过网络从服务器5的数据库取得
使用者的运动解析信息,利用所取得的运动解析信息所包含的跑步状态信
息和各种运动指标的值,将跑步状态信息和与使用者的跑步相关的指标相
关联地在显示部(图53中未图示)显示。
信息显示系统1B的运动解析装置2、告知装置3以及信息显示装置
4B可以分离设置,也可以运动解析装置2与告知装置3一体设置而与信
息显示装置4B分离设置,也可以告知装置3与信息显示装置4B一体设
置而与运动解析装置2分离设置,也可以运动解析装置2与信息显示装置
4B一体设置而与告知装置3分离设置,也可以运动解析装置2、告知装置
3以及信息显示装置4B一体设置。运动解析装置2、告知装置3以及信息
显示装置4B任意组合都可以。
3-2.坐标系
在以下的说明中,将需要的坐标系定义为与第一实施方式的“1-2.坐
标系”一样。
3-3.运动解析装置
3-3-1.运动解析装置的构成
图54是示出第三实施方式中的运动解析装置2的构成例的功能框图。
如图54所示,第三实施方式中的运动解析装置2的构成例与第一实施方
式相同,构成为包括惯性测量单元(IMU)10、处理部20、存储部30、
通信部40、GPS单元50以及地磁传感器60。但是,本实施方式的运动解
析装置2也可以是删除或者变更这些构成要素的一部分、或者追加其他构
成要素的构成。惯性测量单元(IMU)10、GPS单元50以及地磁传感器
60的各功能与第一实施方式相同,因此,省略其说明。
通信部40与告知装置3的通信部140(参照图59)和信息显示装置
4B的通信部440(参照图61)之间进行数据通信,进行接收从告知装置3
的通信部140发送的命令(测量开始/测量结束的命令等)并且向处理部
20发送的处理、接收处理部20所生成的跑步中输出信息和跑步结果信息
并且向告知装置3的通信部140发送的处理、以及接收来自信息显示装置
4B的通信部440的运动解析信息的发送请求命令并且向处理部20发送、
从处理部20接收该运动解析信息并且向信息显示装置4B的通信部440发
送的处理等。
处理部20例如由CPU、DSP、ASIC等构成,根据存储于存储部30
(存储介质)的各种程序,和第一实施方式一样,进行各种运算处理和控
制处理。
另外,处理部20通过通信部40从信息显示装置4B接收运动解析信
息的发送请求命令后,进行从存储部30读取被发送请求命令指定的运动
解析信息后经由通信部40向信息显示装置4B的通信部440发送的处理。
存储部30由例如ROM、闪存ROM、硬盘和存储卡等存储程序和数
据的记录介质、作为处理部20的工作区域的RAM等构成。在存储部30
(任一记录介质)存储有运动解析程序300,该运动解析程序300被处理
部20读出,且用于执行运动解析处理(参照图14)。运动解析程序300
包括用于执行惯性导航运算处理(参照图15)的惯性导航运算程序302、
以及用于执行运动解析信息生成处理(参照图58)的运动解析信息生成程
序304作为子程序。
另外,和第一实施方式一样,在存储部30存储传感数据表310、GPS
数据表320、地磁数据表330、算出数据表340以及运动解析信息350等。
传感数据表310、GPS数据表320、地磁数据表330、算出数据表340的
构成和第一实施方式(图4~图7)一样,因此,省略其图示以及说明。
运动解析信息350是关于使用者的运动的各种信息,包括处理部20
所生成的输入信息351的各项目、基本信息352的各项目、第一解析信息
353的各项目、第二解析信息354的各项目、左右差率355、跑步状态信
息356的各项目等。
3-3-2.处理部的功能构成
图55是示出第三实施方式中的运动解析装置2的处理部20的构成例
的功能框图。第三实施方式也和第一实施方式一样,处理部20通过执行
存储于存储部30的运动解析程序300,而作为惯性导航运算部22以及运
动解析部24发挥功能。但是,处理部20也可以通过网络等,接收并且执
行存储于任意存储装置(记录介质)的运动解析程序300。
和第一实施方式一样,惯性导航运算部22使用传感数据(惯性测量
单元10的检测结果)、GPS数据(GPS单元50的检测结果)以及地磁数
据(地磁传感器60的检测结果)进行惯性导航运算,算出加速度、角速
度、速度、位置、姿势角、距离、跨距以及跑步步频,输出包括以上这些
的计算结果的运算数据。惯性导航运算部22所输出的运算数据以时间顺
序被存储于存储部30。
运动解析部24使用惯性导航运算部22所输出的运算数据(存储于存
储部30的运算数据),解析使用者跑步中的运动,生成解析结果的信息、
即运动解析信息(输入信息、基本信息、第一解析信息、第二解析信息、
左右差率等)。运动解析部24所生成的运动解析信息在使用者跑步中以时
刻顺序被存储于存储部30。
另外,运动解析部24使用生成的运动解析信息,生成在使用者跑步
中(具体而言,是惯性测量单元10从开始测量到结束测量为止的期间)
输出的信息、即跑步中输出信息。运动解析部24所生成的跑步中输出信
息通过通信部40被发送到告知装置3。
另外,运动解析部24使用跑步中生成的运动解析信息,在使用者跑
步结束时(具体而言,是惯性测量单元10的测量结束时),生成跑步结果
的信息、即跑步结果信息。运动解析部24所生成的跑步结果信息通过通
信部40被发送到告知装置3。
3-3-3.惯性导航运算部的功能构成
第三实施方式中的惯性导航运算部22的构成例与第一实施方式(图
9)相同,因此,省略其图示。第三实施方式也和第一实施方式一样,惯
性导航运算部22包括偏差除去部210、积分处理部220、误差推定部230、
跑步处理部240以及坐标转换部250。这些各功能和第一实施方式相同,
因此,省略其说明。
3-3-4.运动解析部的功能构成
图56是示出第三实施方式中的运动解析部24的构成例的功能框图。
在第三实施方式中,运动解析部24包括特征点检测部260、接地时间/冲
击时间算出部262、基本信息生成部272、算出部291、左右差率算出部
278、判断部279以及输出信息生成部280,但是,本实施方式的运动解析
部24也可以是删除或者变更上述构成要素的一部分、或者追加其他构成
要素的构成。特征点检测部260、接地时间/冲击时间算出部262、基本信
息生成部272、算出部291、左右差率算出部278、判定部279以及输出信
息生成部280的各个功能和第一实施方式相同,因此,省略其说明。
算出部291利用惯性测量单元10的测量结果(惯性传感器的检测结
果的一个例子),算出与使用者的跑步有关的指标。在图56所示的例子中,
算出部291构成为包括第一解析信息生成部274以及第二解析信息生成部
276。第一解析信息生成部274以及第二解析信息生成部276的各个功能
和第一实施方式相同,因此,省略其说明。
判定部279测量使用者的跑步状态。跑步状态可以是跑步速度以及跑
步环境的至少一种。跑步环境可以是跑步道路的倾斜的状态、跑步道路的
转弯的状态、天气、气温等。在本实施方式中,作为跑步状态采用了跑步
速度和跑步道路的倾斜的状态。例如,判定部279可以基于惯性导航运算
部22输出的运算数据,判断跑步速度是“高速”、“中速”、“低速”的哪
一个。此外,判定部279可以基于惯性导航运算部22输出的运算数据,
判断跑步道路的倾斜的状态是“上坡”、“大致平坦”、“下坡”的哪一个。
判定部279例如可以基于运算数据所包含的姿势角(步频角)的数据来判
断跑步道路的倾斜的状态。判定部279将与使用者的跑步状态的相关信息、
即跑步状态信息输出至输出信息生成部280。
输出信息生成部280进行如下处理:利用基本信息、输入信息、第一
解析信息、第二解析信息、左右差率、跑步状态信息等,生成在使用者的
跑步中输出的信息、即跑步中输出信息。此外,输出信息生成部280使上
述的运动指标和跑步状态信息相互关联而生成跑步中输出信息。
此外,输出信息生成部280利用基本信息、输入信息、第一解析信息、
第二解析信息、左右差率、跑步状态信息等,生成在使用者的跑步结果的
信息、即跑步结果信息。此外,输出信息生成部280使上述的运动指标和
跑步状态信息相互关联而生成跑步结果信息。
此外,输出信息生成部280通过通信部40在使用者的跑步中,将跑
步中输出信息向告知装置3发送,在使用者的跑步结束时,将跑步结果信
息发送至告知装置3以及信息显示装置4B。此外,输出信息生成部280
可以向信息显示装置4B发送基本信息、输入信息、第一解析信息、第二
解析信息、左右差率、跑步状态信息等各个运动解析信息。
图57是示出跑步结果信息以及运动解析信息的数据表的构成例的
图。如图57所示,跑步结果信息以及运动解析信息的数据表构成为时刻、
跑步状态(跑步速度以及跑步道路的倾斜)以及指标(推进效率1等)相
互对应并时序地排列。
3-3-5.输入信息
关于输入信息的各项目的详细内容,已经在第一实施方式的“1-3-5.
输入信息”中进行了说明,因此,这里省略其说明。
3-3-6.第一解析信息
关于通过第一解析信息生成部274所算出的第一解析信息的各项目
的详细内容,已经在第一实施方式的“1-3-6.第一解析信息”中进行了说
明,因此,这里省略其说明。第一解析信息的各项目是表示使用者的跑步
状态(运动状态的一个例子)的项目。
3-3-7.第二解析信息
关于通过第二解析信息生成部276所算出的第二解析信息的各项目
的详细内容,已经在第一实施方式的“1-3-7.第二解析信息”中进行了说
明,因此,这里省略其说明。
3-3-8.左右差率(左右平衡)
关于通过左右差率算出部278所算出的左右差率的详细内容,已经在
第一实施方式的“1-3-8.左右差率(左右平衡)”中进行了说明,因此,
这里省略其说明。
3-3-9.处理的步骤
图14是示出第三实施方式中的处理部20进行的运动解析处理的步骤
的一个例子的流程图,由于与第一实施方式(图14)相同,因此,省略其
图示以及说明。此外,在第三实施方式中,处理部20所执行的运动解析
程序300可以是本发明所涉及的信息显示程序的一部分。此外,运动解析
处理的一部分相当于本发明所涉及的信息显示方法的算出步骤(利用惯性
传感器的检测结果,算出使用者的跑步相关的指标的步骤)或判定步骤(测
量使用者的跑步速度以及所述跑步环境的至少一种的步骤)。
此外,示出第三实施方式中的惯性导航运算处理(图14的S40的处
理)的步骤的一个例子的流程图也和第一实施方式(图15)相同,因此,
省略其图示以及说明。
此外,第三实施方式中的跑步检测处理(图15的S120的处理)的
步骤的一个例子的流程图也和第一实施方式(图16)相同,因此,省略其
图示以及说明。
图58是示出第三实施方式中的运动解析信息生成处理(图14的S50
的处理)的步骤的一个例子的流程图。处理部20(运动解析部24)通过
执行存储部30所存储的运动解析信息生成程序304,例如以图58的流程
的步骤执行运动解析信息生成处理。
图58所示的运动解析方法包括算出惯性测量单元10的测量结果、与
使用者的跑步相关的指标的算出步骤(S350、S360)。
如图58所示,首先,处理部20和第一实施方式(图17)一样,进
行S300~S370的处理。
接着,处理部20生成跑步状态信息(S380)。
接着,处理部20对在S300~S380中算出的各信息附加当前的测量时
刻和跑步状态信息并存储于存储部30(S390),结束运动解析信息生成处
理。
3-4.告知装置
3-4-1.告知装置的构成
图59是示出第二实施方式中的告知装置3的构成例的功能框图。如
图59所示,告知装置3构成为包括输出部110、处理部120、存储部130、
通信部140、操作部150以及计时部160。但是,本实施方式的告知装置3
也可以是删除或者变更上述构成要素的一部分、或者追加其他的构成要素
的构成。存储部130、操作部150以及计时部160的各功能和第一实施方
式相同,因此,省略其说明。
通信部140在与运动解析装置2的通信部40(参照图54)之间进行
数据通信,进行从处理部120接收与操作数据对应的命令(测量开始/测量
结束的命令等)并且向运动解析装置2的通信部40发送的处理、接收从
运动解析装置2的通信部40发送的跑步中输出信息和跑步结果信息并且
向处理部120发送的处理等。
输出部110生成从处理部120发送的各种信息。在图59所示的例子
中,输出部110被构成为包括显示部170、声音输出部180以及振动部190。
显示部170、声音输出部180以及振动部190的各功能和第一实施方式相
同,因此,省略其说明。
处理部120由例如CPU、DSP、ASIC等构成,通过执行存储在存储
部130(记录介质)的程序,进行各种运算处理和控制处理。例如,处理
部120进行如下处理:与从操作部150接收到的操作数据对应的各种处理
(向通信部140发送测量开始/测量结束的命令的处理和与操作数据对应
的显示处理和声音输出处理等);从通信部140接收跑步中输出信息、生
成与运动解析信息对应的文本数据和图像数据且向显示部170发送的处
理;生成与运动解析信息对应的声音数据且向声音输出部180发送的处理;
生成与运动解析信息对应的振动数据且向振动部190发送的处理。另外,
处理部120进行生成与从计时部160接收到的时刻信息对应的时刻图像数
据且向显示部170发送的处理等。
例如如果具有比基准值差的运动指标,则处理部120通过声音和振动
告知,且在显示部170显示比基准值差的运动指标的值。处理部120也可
以根据比基准值差的运动指标的种类产生不同种类的声音和振动,也可以
按照每个运动指标根据比基准值差的程度改变声音和振动的种类。当存在
多个比基准值差的运动指标时,处理部120产生与最差的运动指标对应的
种类的声音和振动,并且,例如如图19(A)所示,在显示部170显示比
基准值差的所有的运动指标的值和基准值的信息。
与基准值比较的运动指标可以是跑步中输出信息所包含的所有的运
动指标,也可以只是预先确定的特定的运动指标,也可以由使用者操作操
作部150等来选择。
使用者即使不看在显示部170显示的信息,也能够根据声音和运动的
种类掌握哪一个运动指标最差、有多差,同时继续跑步。而且,使用者如
果看到在显示部170显示的信息,还能够准确地了解比基准值差的所有的
运动指标的值与该基准值的差。
另外,产生声音和振动的对象的运动指标能够由使用者操作操作部
150等,从与基准值比较的运动指标中选择。此时,也可以在显示部170
显示例如比基准值差的所有的运动指标的值和基准值的信息。
另外,使用者通过操作部150进行告知周期的设定(例如,每一分钟
产生5秒的声音和振动等的设定),处理部120可以根据设定的告知周期
向使用者告知。
另外,在本实施方式中,处理部120通过通信部140取得从运动解析
装置2发送的跑步结果信息,在显示部170显示跑步结果信息。例如,如
图19(B)所示,处理部120在显示部170显示跑步结果信息中所包含的
使用者的跑步中的各运动指标的平均值。使用者在跑步结束后(进行测量
结束操作后),只要观察显示部170,就能够立刻了解各运动指标的优劣。
3-4-2.处理的步骤
图60是示出第三实施方式中的处理部120所进行的告知处理的步骤
的一例的流程图。处理部120通过执行存储于存储部130的程序,以例如
图60的流程的步骤执行告知处理。
如图60所示,处理部120首先待机直到从操作部150取得测量开始
的操作数据为止(S410的否),取得测量开始的操作数据时(S410的是),
通过通信部140向运动解析装置2发送测量开始的命令(S420)。
接着,处理部120直到从操作部150取得测量结束的操作数据为止
(S470的否),通过通信部140,每当从运动解析装置2取得跑步中输出
信息(S430的是),就将取得的跑步中输出信息中所包含的各运动指标的
值与在S400取得的各基准值进行比较(S440)。
当存在比基准值差的运动指标时(S450的是),处理部120生成比基
准值差的运动指标的信息,通过声音输出部180、振动部190以及显示部
170利用声音、振动、文字等告知使用者(S460)。
另一方面,当不存在比基准值差的运动指标时(S450的否),处理部
120不进行S460的处理。
然后,如果处理部120从操作部150取得测量结束的操作数据后
(S470的是),则通过通信部140,从运动解析装置2取得跑步结果信息
并且在显示部170显示(S480),结束告知处理。
这样,使用者基于在S450被告知的信息,能够边了解跑步状态边跑
步。另外,使用者基于在S480被显示的信息,在跑步结束后,能够立刻
了解跑步结果。
3-5-1.信息显示装置的构成
图61是示出信息显示装置4B的构成例的功能框图。如图61所示,
和第一实施方式中的运动解析装置2一样,信息显示装置4B被构成为包
括处理部420、存储部430、通信部440、操作部450、通信部460、显示
部470以及声音输出部480。但是,本实施方式的信息显示装置4B也可
以是删除或者变更上述构成要素的一部分、或者追加其他的构成要素的构
成。
通信部440在与运动解析装置2的通信部40(参照图54)和告知装
置3的通信部140(参照图59)之间进行数据通信,进行如下的处理等:
从处理部420接收请求发送根据操作数据指定的运动解析信息(登陆对象
的跑步数据所包含的运动解析信息)的发送请求命令,并且向运动解析装
置2的通信部40发送,从运动解析装置2的通信部40接收该运动解析信
息并向处理部420发送。
通信部460在与服务器5之间进行数据通信,进行从处理部420接收
登记对象的跑步数据且向服务器5发送的处理(跑步数据的登记处理)、
以及从处理部420接收与跑步数据的编辑、删除、替换等操作数据对应的
管理信息且向服务器5发送的处理等。
操作部450进行如下处理:取得来自使用者的操作数据(跑步数据的
登记、编辑、删除、替换等操作数据等),且向处理部420发送。操作部
450可以是例如触摸面板型显示器、按钮、键盘、麦克风等。
显示部470将从处理部420发送过来的图像数据和文本数据显示为文
字、图、表、动画、其他图像。显示部470通过例如LCD、有机EL显示
器、EPD等显示器来实现,也可以是触摸面板型显示器。此外,也可以设
定为用一台触摸面板型显示器实现操作部450和显示部470的功能。本实
施方式中的显示部470将与使用者的跑步状态(使用者的跑步速度以及跑
步环境的至少一种)相关的信息、即跑步状态信息和与使用者的跑步相关
的信息相关联地显示。
声音输出部480将从处理部420发送过来的声音数据作为语音或蜂鸣
器音等声音而输出。用例如扬声器或蜂鸣器等实现声音输出部480。
存储部430包括例如ROM和闪存ROM、硬盘和存储卡等存储程序
和数据的记录介质、作为处理部420的工作区域的RAM等。在存储部430
(任一记录介质)存储有显示程序436,该显示程序436由处理部420读
取,且用于执行显示处理(参照图62)。
处理部420由例如CPU、DSP、ASIC等构成,通过执行存储在存储
部430(记录介质)的各种程序,进行各种运算处理和控制处理。例如,
处理部420进行如下处理:将请求发送根据从操作部450接收到的操作数
据指定的运动解析信息的发送请求命令,通过通信部440向运动解析装置
2发送,且通过通信部440从运动解析装置2接收该运动解析信息的处理;
以及根据从操作部450接收到的操作数据,生成包含从运动解析装置2接
收到的运动解析信息的跑步数据,通过通信部460向服务器5发送的处理。
另外,处理部420进行将与从操作部450接收到的操作数据对应的管理信
息通过通信部460向服务器5发送的处理。
特别是,在本实施方式中,处理部420通过执行存储于存储部430
的显示程序436,作为运动解析信息取得部422以及显示控制部429发挥
功能。但是,处理部420也可以通过网络等,接收并且执行存储于任意存
储装置(记录介质)的显示程序436。
运动解析信息取得部422进行如下处理:从服务器5的数据库(或者
从运动解析装置2)取得分析对象的使用者的运动的解析结果的信息、即
运动解析信息。运动解析信息取得部422所取得的运动解析信息存储于存
储部430。该运动解析信息可以是同一运动解析装置2生成的信息,也可
以是多个不同的运动解析装置2中的任意一个生成的信息。运动解析信息
取得部422取得的多个运动解析信息构成为与使用者的各种运动指标(例
如上述的各种运动指标)和跑步状态信息相关联。
显示控制部429根据运动解析信息取得部422所取得的运动解析信
息,进行控制显示部470的显示处理。
3-5-2.处理的步骤
图62是示出处理部420进行的显示处理的步骤的一个例子的流程图。
处理部420通过执行存储于存储部430的显示程序436,以例如图62的流
程的步骤来执行显示处理。显示程序436可以是本发明所涉及的信息显示
程序的一部分。此外,显示处理的一部分相当于本发明所涉及的与信息显
示方法的显示步骤(使用者的跑步状态(跑步速度以及跑步环境的至少一
种)相关的信息、即跑步状态信息和与使用者的跑步相关的指标相关联地
显示)。
首先,处理部420取得运动解析信息(S500)。在本实施方式中,处
理部420的运动解析信息取得部422通过通信部440取得运动解析信息。
接着,处理部420显示运动解析信息(S510)。在本实施方式中,根
据处理部420的运动解析信息取得部422所取得的运动能力信息,处理部
420的显示控制部429显示运动解析信息。
通过这些处理,显示部470将使用者的跑步状态(跑步速度以及跑步
环境的至少一种)的相关信息、即跑步状态信息和使用者的跑步的相关指
标相关联地进行显示。
图63是示出显示部470所显示的运动解析信息的一个例子的图。在
图63的例子中,显示部470所显示的运动解析信息包括对两个人的使用
者(使用者A以及使用者B)的分析对象的期间的跑步的一个运动指标(例
如,上述的推进效率1)进行了相对评价的柱状图。图63的横轴是跑步状
态、纵轴是指标的相对评价值。
通过图63的例子,可以了解各使用者的擅长的跑步状态和不擅长的
跑步状态。例如,可以了解使用者A在跑步状态为上坡时不擅长。因此,
使用者A可以了解通过重点改善上坡的指标,整体的跑步时间缩短的可能
性高。由此,可以实现高效率的训练。
3-6.效果
根据第三实施方式,将跑步状态信息和指标相关联地进行显示,因此,
可以区分显示主要源于跑步状态的差异的不同姿势的指标。因此,可以实
现能够正确掌握使用者的跑步的相关指标的信息显示系统1B。
此外,根据第三实施方式,判定部279判定跑步状态,因此,可以实
现能够减少基于使用者的输入操作的信息显示系统1B。
此外,根据第三实施方式,可以通过将易于对姿势产生影响的跑步速
度和跑步道路的倾斜的状态用作跑步状态,从而区分显示主要源于跑步状
态的差异的不同姿势的指标。因此,可以实现能够正确掌握使用者的跑步
的相关指标的信息显示系统1B。
4.变形例
本发明不限定于上述实施方式,在本发明的精神范围内的各种变形实
施都是可能的。以下,对变形例进行说明。此外,对与上述实施方式相同
的构成标注相同的符号并且省略重复的说明。
4-1.传感器
在上述的各实施方式中,加速度传感器12和角速度传感器14作为惯
性测量单元10被一体化内置于运动解析装置2,但是,加速度传感器12
和角速度传感器14也可以不一体化。或者,加速度传感器12和角速度传
感器14也可以不内置于运动解析装置2,而是直接配戴于使用者。不管哪
一种情况,只要例如将任一方的传感器坐标系作为上述实施方式的b坐标
系,将其他传感器坐标系向该b坐标系转换,都可以应用上述实施方式。
另外,在上述的各实施方式中,设定使用者配戴传感器(运动解析装
置2(IMU10)的部位为腰而进行说明,但是,也可以配戴在腰以外的部
位。优选的配戴部位是使用者的躯体(四肢以外的部位)。然而,不限定
于躯体,也可以配戴在手臂以外的例如使用者的头和腿。另外,传感器不
限定于一个,也可以在身体的其他部位配戴追加的传感器。例如,可以在
腰和腿、腰和手臂配戴传感器。
4-2.惯性导航运算
在上述的各实施方式中,积分处理部220算出e坐标系下的速度、位
置、姿势角以及距离,坐标转换部250将其坐标转换为m坐标系下的速度、
位置、姿势角以及距离,但是,也可以由积分处理部220算出m坐标系下
的速度、位置、姿势角以及距离。此时,由于运动解析部24可以使用积
分处理部220算出的m坐标系下的速度、位置、姿势角以及距离进行运动
解析处理,所以,不需要利用坐标转换部250对速度、位置、姿势角以及
距离进行坐标转换。另外,误差推定部230可以使用m坐标系下的速度、
位置以及姿势角进行利用扩展卡尔曼滤波的误差推定。
另外,在上述的各实施方式中,惯性导航运算部22使用来自GPS卫
星的信号进行一部分惯性导航运算,但是,也可以使用来自GPS以外的
全球导航卫星系统(GNSS:GlobalNavigationSatelliteSystem)的定位用
卫星和GNSS以外的定位用卫星的信号。例如,可以利用WAAS(WideArea
AugmentationSystem:广域增强系统)、QZSS(QuasiZenithSatelliteSystem:
准天顶卫星系统)、GLONASS(GLObalNAvigationSatelliteSystem:全球
导航卫星系统)、GALILEO、BeiDou(BeiDouNavigationSatelliteSystem:
北斗导航卫星系统)这些卫星定位系统中的一个、或者两个以上。另外,
也可以利用室内定位系统(IMES:IndoorMessagingSystem)等。
另外,在上述的各实施方式中,跑步检测部244以使用者的上下活动
的加速度(z轴加速度)为阈值以上且达到极大值的时机进行跑步周期检
测,但不限定于此,也可以例如以上下活动的加速度(z轴加速度)从正
向负变化的时机(或者从负向正变化的时机)检测跑步周期。或者,也可
以跑步检测部244对上下活动的加速度(z轴加速度)积分而算出上下活
动的速度(z轴速度),使用算出的上下活动的速度(z轴速度)检测跑步
周期。此时,跑步检测部242可以以例如该速度通过值的增加、或者值的
减少而超越极大值和极小值的中央值附近的阈值的时机,检测跑步周期。
另外,例如,跑步检测部244也可以算出x轴、y轴、z轴的合成加速度,
使用算出的合成加速度检测跑步周期。此时,跑步检测部244可以在例如
该加速度通过值的增加、或者值的减少而超越极大值和极小值的中央值附
近的阈值的时机,检测跑步周期。
另外,在上述的各实施方式中,误差推定部230将速度、姿势角、加
速度、角速度以及位置作为状态变量,使用扩展卡尔曼滤波推定其误差,
但是,也可以将速度、姿势角、加速度、角速度以及位置的一部分作为状
态变量,推定其误差。或者,误差推定部230也可以将速度、姿势角、加
速度、角速度以及位置以外的指标(例如,移动距离)作为状态变量,推
定其误差。
另外,在上述的各实施方式中,在利用误差推定部230的误差的推定
中使用了扩展卡尔曼滤波,也可以替换为粒子滤波和H∞(H无穷)滤波
等其他推定方法。
4-3.运动解析处理
在上述的各实施方式中,运动解析装置2进行运动解析信息(运动指
标)的生成处理,但是也可以:运动解析装置2向服务器5发送惯性测量
单元10的测量数据或者惯性导航运算的运算结果(运算数据),服务器5
使用该测量数据或者该运算数据,进行运动解析信息(运动指标)的生成
处理(作为运动解析装置发挥功能),存储到数据库。
另外,例如,运动解析装置2也可以使用使用者的生物体信息生成运
动解析信息(运动指标)。作为生物体信息,可以考虑例如皮肤温度、中
心部温度、氧消耗量、脉搏之间变异、心率、脉搏数、呼吸数、皮肤温度、
中心部体温、热流、皮肤电反应、肌电图(EMG)、脑电图(EEG)、眼电
图(EOG)、血压、氧消耗量、活动、脉搏之间变异、皮肤电反应等。运
动解析装置2也可以具备用于测量生物体信息的装置,运动解析装置2也
可以接收测量装置测定的生物体信息。例如可以是:使用者配戴手表型的
脉搏计,或者用带子将心脏速率传感器缠在胸部跑步,运动解析装置2使
用该脉搏计或者该心脏速率传感器的测量值,算出使用者跑步中的心率。
另外,在上述的各实施方式中,运动解析信息所包含的各运动指标是
关于使用者的技术能力的指标,但是,运动解析信息也可以包含与耐力有
关的运动指标。例如,运动解析信息也可以包含预备心率(HRR:HeartRate
Reserved)作为与耐力有关的运动指标,预备心率用(心率-安静时心率)
÷(最大心率-安静时心率)×100计算。例如,可以每当各个选手进行跑
步就操作告知装置3输入心率、最大心率、安静时心率,或者配戴心跳计
跑步,运动解析装置2从告知装置3或者心跳计取得心率、最大心率、安
静时心率的值而计算预备心率(HRR)的值。
另外,在上述的各实施方式中,将人的跑步的运动解析作为对象,但
是不限定于此,也同样能够应用于动物和步行机器人等移动体的步行和跑
步中的运动解析。另外,不限定于跑步,能够应用于登山、越野跑、滑雪
(也包括越野或跳台滑雪)、单板滑雪、游泳、骑自行车、滑冰、高尔夫、
网球、棒球、康复训练等多种多样的运动。作为一个示例,当应用于滑雪
时,例如,可以根据对滑雪板加压时的上下方向加速度的波动判断是完成
了漂亮的转弯还是滑雪板错位,也可以根据对滑雪板加压时以及释放压力
时的上下方向加速度的变化轨迹判断右脚与左脚的差和滑行的能力。或
者,可以解析偏转方向的角速度的变化轨迹接近正弦波的程度,判断使用
者是否在滑雪板上,也可以解析侧倾方向的角速度的变化轨迹接近正弦波
的程度,判断是否在流畅的滑雪。
4-4.告知处理
在上述各实施方式中,在存在比基准值差的运动指标的情况下,告知
装置3通过声音和振动向使用者告知,但是,也可以在存在比基准值好的
运动指标的情况下,通过声音和振动向使用者告知。
另外,在上述的各实施方式中,告知装置3进行各运动指标的值与目
标值的比较处理,也可以由运动解析装置2进行该比较处理,并根据比较
结果控制告知装置3的声音和振动的输出或显示。
另外,在上述的各实施方式中,告知装置3是手表型的设备,但不限
定于此,也可以是配戴于使用者的手表型以外的便携设备(头戴式可视设
备(HMD)和配戴于使用者腰部的设备(可以是运动解析装置2)等)和
非配戴型设备(智能手机等)。如果告知装置3是头戴式可视设备(HMD)
时,由于其显示部与手表型的告知装置3的显示部相比足够大,且视觉识
别性好,使用者观察显示部也不会妨碍跑步,所以,可以显示使用者至今
为止的跑步经历的信息(图29所示的信息),也可以显示基于时间(使用
者设定的时间、个人记录、名人记录、世界记录等)制成的假想跑步者跑
步的影像。
4-5.其他
在上述的第一实施方式中,信息分析装置4进行分析处理,但是,也
可以由服务器5进行分析处理(作为信息分析装置发挥功能),服务器5
也可以通过网络向显示装置发送分析信息。
此外,在上述的第二实施方式中,图像生成装置4A进行图像生成处
理,但是,也可以是服务器5进行图像生成处理(作为图像生成装置发挥
功能),服务器5通过网络向显示装置发送图像信息。或者,也可以是运
动解析装置2进行图像生成处理(作为图像生成装置发挥功能),向告知
装置3或任意的显示装置发送图像信息。或者,也可以是告知装置3进行
图像生成处理(作为图像生成装置发挥功能),使显示部170显示所生成
的图像信息。图像生成装置4A或者作为图像生成装置发挥功能的运动解
析装置2或告知装置3可以在使用者的跑步中进行图像生成处理,所生成
的图像在使用者的跑步中进行实时显示。
此外,在上述的第二实施方式中,图像生成装置4A的处理部420(图
像信息生成部428)对应于每一步生成图像数据并更新显示,但是,不限
定于此,例如,可以对应于任意间隔(例如10分钟),分特征点来计算各
运动指标的平均值,利用计算结果的各运动指标的平均值,生成各图像数
据。或者,可以是图像生成装置4A的处理部420(图像信息生成部428)
在从使用者开始跑步到结束跑步为止(测量开始到测量结束)的期间,分
特征点来计算各运动指标的平均值,利用计算结果的各运动指标的平均
值,生成各图像数据。
此外,在上述的第二实施方式中,图像生成装置4A的处理部420(图
像信息生成部428)在单脚支撑的图像数据的生成中,利用运动解析信息
所包含的上下方向距离的值,计算作为运动指标的骨盆后倾的值,但是,
运动解析装置2的处理部20(运动解析部24)也可以生成也包括作为运
动指标的骨盆后倾的值的运动解析信息。
此外,在上述的第二实施方式中,图像生成装置4A的处理部420(图
像信息生成部428)利用运动解析信息检测使用者的运动的特征点,但是,
可以是运动解析装置2的处理部20检测图像生成处理所需的特征点,生
成包含检测到的特征点的信息的运动解析信息。例如,运动解析装置2的
处理部20可以通过对检测到特征点的时刻的数据追加对应于特征点的每
个种类而不同的检测图,生成包含特征点的信息的运动解析信息。此外,
图像生成装置4A的处理部420(图像信息生成部428)可以利用该运动信
息所包含的特征点的信息,进行图像生成处理。
此外,在上述的各实施方式中,使用者的跑步数据(运动解析信息)
存储于服务器5的数据库中,但是,也可以存储在设置于信息分析装置4、
图像生成装置4A或信息显示装置4B的存储部430的数据库中。即、可
以没有服务器5。
例如,运动解析装置2或告知装置3可以根据输入信息或解析信息计
算使用者的得分,在跑步中或跑步后进行告知。例如,可以将各运动指标
的数值区分为多个阶段(例如5个阶段或10个阶段),针对各阶段设定得
分。此外,例如,运动解析装置2或告知装置3对应于成绩良好的运动指
标的种类或数量来赋予得分、或者计算综合得分来进行显示。
此外,在上述的各实施方式中,GPS单元50被设置于运动解析装置
2,但是,也可以设置于告知装置3。此时,告知装置3的处理部120从
GPS单元50接收GPS数据且通过通信部140向运动解析装置2发送,运
动解析装置2的处理部20通过通信部40接收GPS数据,向GPS数据表
320追加接收到的GPS数据即可。
另外,在上述的各实施方式中,运动解析装置2和告知装置3分开,
但是,运动解析装置2和告知装置3也可以是一体化的运动解析装置。
另外,在上述的第三实施方式中,运动解析装置2和信息显示装置
4B分开,但是,运动解析装置2和信息显示装置4B也可以是一体化的信
息显示装置。
而且,在上述的各实施方式中,运动解析装置2被配戴于使用者,但
是,不限定于此,也可以将惯性测量单元(惯性传感器)和GPS单元配
戴于使用者的躯体等,惯性测量单元(惯性传感器)和GPS单元分别将
检测结果向智能手机等便携信息设备和个人电脑等设置型的信息设备、或
者、通过网络向服务器发送,这些设备可以使用接收到的检测结果解析使
用者的运动。或者,被配戴于使用者的躯体等的惯性测量单元(惯性传感
器)和GPS单元将检测结果记录到存储卡等记录介质,智能手机和个人
电脑等信息设备从该记录介质读取检测结果而进行运动解析处理。
上述各个实施方式以及各个变形例只是一个例子,并不限定于此。例
如,也可以对各个实施方式以及各个变形例进行适当的组合。
本发明涵盖与在实施方式中说明的构成实质上相同的构成(例如,功
能、方法以及结果相同的构成,或者目的以及效果相同的构成)。而且,
本发明涵盖对实施方式中说明的构成的非本质的部分进行替换后的构成。
而且,本发明涵盖与实施方式中说明的构成能够起到相同的作用效果的构
成或者能够达到相同的目的的构成。而且,本发明涵盖向实施方式中说明
的构成添加公知技术的构成。