運動輔助裝置以及運動輔助方法

運動輔助裝置以及運動輔助方法
【專利摘要】運動輔助裝置及運動輔助方法。在運動輔助裝置中，獲取與利用者的身體的動作相對應的上下方向、前后方向以及左右方向這3軸方向的加速度信號，其中，該利用者進行周期性邁開足部而移動的運動；獲取上下方向的加速度信號在利用者的足部的動作的1周期期間內的第1最大值；在1周期內，在對至少2軸方向的加速度信號進行合成的合成加速度信號的第2最大值的時間位置的前后方向上搜尋關于利用者的足部的著地動作以及離地動作的第1、第2變化點；在通過搜尋而檢測到第1、第2變化點時，將第1變化點與第2變化點之間的時間獲取為變化點間隔，基于上下方向的加速度信號的第1最大值和變化點間隔，計算運動中的利用者的足部的接地時間。
【專利說明】運動輔助裝置以及運動輔助方法
[0001]本申請對應的日本申請的申請號為特愿2013-193729，申請日為2013年9月19曰。

【技術領域】
[0002]本發明涉及運動輔助裝置以及運動輔助方法、運動輔助程序。特別，涉及能夠確切地把握人體的運動時的動作狀態(運動狀態)，并有助于其判斷、改善的運動輔助裝置以及運動輔助方法、運動輔助程序。

【背景技術】
[0003]近年，以提高健康志向、競技志向等為背景，日常進行跑步、競走、騎行等運動,來維持、增進健康狀態，或者為參加競技運動會等的人正在增加。
[0004]這樣的人們為了實現自身的健康狀態、運動狀態的把握、高效且有效的訓練，對于測定各種生物體信息、運動信息，以及記錄所測定的結果，有較高的覺悟和興趣。
[0005]以往，作為這樣的測定項目之一，已知運動中(行進中)足部的接地時間、抬起時間。
[0006]在此，接地時間例如成為推定人體的疲勞狀態時的基準，或是成為分辨步頻(pitch)跑法、步幅(stride)跑法等跑步方式是否適當時的基準。并且，能夠基于接地時間，來計算行進中的步伐、移動速度、移動距離、能量消耗量等。
[0007]作為運動中的足部的接地時間的計算方法，提出有以下各種方法:在行進中踩踏作為力學測量設備的測力板，根據施加力的時間來計算接地時間的方法、根據高速照相機(high speed camera)拍攝到的動態圖像來計算接地時間的方法、在足部安裝運動傳感器來推定接地時間的方法等。
[0008]例如，也能夠如日本特開2009-160392號公報所記載，基于在運動中由加速度計獲取的信號波形，檢測表示用戶的足部著地的瞬間和離地的瞬間的正和負的信號峰值(spike)，測定該峰值間的時間間隔，由此來計算足部接地時間的平均值。
[0009]作為上述用于計算足部的接地時間的方法，在上述各種方法之中，通過采用測力板的方法和采用高速照相機的方法，能夠比較正確地計算接地時間。但是，由于裝置大且價高，所以這些裝置只有一部分的教育機構和體育協會等能夠利用，一般人不能利用。進一步地，在這些裝置中，只能夠得到測力板所設置的狹小區域、或高速照相機的拍攝視野范圍內的幾步的數據。
[0010]另一方面，在將運動傳感器安裝于足部的方法中，在專門化于下肢相關的信息獲取方面是有利的。但是，不能同時獲取運動中的上半身的動作狀態和心率等其他信息，為了得到這些信息需要進一步在不同的部位也裝配傳感器等。
[0011]進一步地，根據
【發明者】的驗證，在上述文獻所公開的基于加速度數據來計算的方法中，判明了會有不能確切地檢測足部著地和離地的定時，無法計算正確的接地時間的情況。另外，在后述的實施方式中具體說明驗證結果。


【發明內容】

[0012]本發明的目的在于，提供一種以簡單的構成，就能夠正確地推定運動中的足部的接地時間，向用戶提供有助于把握自身的運動狀態、并有助于其判斷、改善的輔助信息的運動輔助裝置以及運動輔助方法、運動輔助程序。
[0013]本發明的一形態為一種運動輔助裝置，具有:加速度測量部，其獲取與利用者的身體的動作相對應的上下方向、前后方向以及左右方向這3軸方向的加速度信號，其中，該利用者進行周期性邁開足部而移動的運動；上下加速度最大值獲取部，其獲取由上述加速度測量部獲取到的上述上下方向的加速度信號在上述利用者的足部的動作的I周期期間內的第I最大值；信號處理部，其在上述I周期期間內，關于對上述3軸方向之中至少2軸方向的上述加速度信號進行合成而生成的合成加速度信號的第2最大值，搜尋上述合成加速度信號在上述第2最大值的時間位置的前方與上述利用者的足部的著地動作以及離地動作相關的第I變化點、和上述合成加速度信號在上述第2最大值的時間位置的后方與上述利用者的足部的著地動作以及離地動作相關的第2變化點；和接地時間計算部，其在通過上述信號處理部的搜尋而檢測到上述第I變化點和上述第2變化點時，將上述第I變化點與上述第2變化點之間的時間獲取為變化點間隔，基于上述上下方向的加速度信號的上述第I最大值和上述變化點間隔，計算上述運動中的利用者的上述足部的接地時間。
[0014]本發明的一形態為一種運動輔助方法，包括以下步驟:獲取與利用者的身體的動作相對應的上下方向、前后方向以及左右方向這3軸方向的加速度信號，其中，該利用者進行周期性邁開足部而移動的運動；獲取上述上下方向的加速度信號在上述利用者的足部的動作的I周期期間內的第I最大值；進行以下搜尋:在上述I周期期間內，關于對上述3軸方向之中至少2軸方向的上述加速度信號進行合成而生成的合成加速度信號的第2最大值，搜尋上述合成加速度信號在上述第2最大值的時間位置的前方與上述利用者的足部的著地動作以及離地動作相關的第I變化點、和上述合成加速度信號在上述第2最大值的時間位置的后方與上述利用者的足部的著地動作以及離地動作相關的第2變化點；和在通過上述搜尋而檢測到上述第I變化點和上述第2變化點時，將上述第I變化點與上述第2變化點之間的時間獲取為變化點間隔，基于上述上下方向的加速度信號的上述第I最大值和上述變化點間隔，計算上述運動中的利用者的上述足部的接地時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1A、B是表示將本發明的第I實施方式涉及的運動輔助裝置裝配于人體時的一例的示意圖。
[0016]圖2是表示第I實施方式涉及的運動輔助裝置的構成例的功能模塊圖。
[0017]圖3是表示由第I實施方式涉及的運動輔助裝置執行的運動輔助方法的一例的流程圖。
[0018]圖4是表示第I實施方式涉及的運動輔助方法中應用的足部的接地時間的推定方法的一例的流程圖。
[0019]圖5是表示第I實施方式涉及的接地時間的推定方法中應用的上下方向的加速度信號的最大值獲取處理的一例的流程圖。
[0020]圖6是表示通過第I實施方式涉及的運動輔助方法獲取的3軸方向的加速度信號的一例的信號波形圖。
[0021]圖7是用于說明第I實施方式涉及的接地時間的推定方法中應用的上下方向的加速度信號的最大值獲取處理的圖。
[0022]圖8是表示第I實施方式涉及的接地時間的推定方法中應用的極值間隔獲取處理的一例的流程圖。
[0023]圖9是用于說明第I實施方式涉及的接地時間的推定方法中應用的極值間隔獲取處理的圖。
[0024]圖10A、B是表示基于地面反作用力求取的接地時間(實際的接地時間)和上下方向的加速度之間的關系的圖。
[0025]圖11是表示在第I實施方式中計算的接地時間和實際的接地時間之間的關系的圖。
[0026]圖12是表示本發明涉及的運動輔助裝置的第2實施方式的功能模塊圖。
[0027]圖13是表示由第2實施方式涉及的運動輔助裝置執行的運動輔助方法的一例的流程圖。
[0028]圖14是表示第2實施方式涉及的運動輔助方法中應用的加速度信號的軸校正處理的一例的流程圖。
[0029]圖15是表示通過第2實施方式涉及的加速度信號的軸校正處理校正后的3軸方向的加速度信號的一例的信號波形圖。
[0030]圖16A、B是表示本發明涉及的運動輔助裝置的第3實施方式的示意圖。
[0031]圖17A、B是表示第3實施方式涉及的運動輔助裝置中應用的胸部設備的一構成例的功能模塊圖。
[0032]圖18是表示第3實施方式涉及的運動輔助裝置中應用的報告設備的一構成例的功能模塊圖。
[0033]圖19是表示由第3實施方式涉及的運動輔助裝置執行的運動輔助方法的一例的流程圖。
[0034]圖20是表示本發明涉及的運動輔助裝置的第4實施方式的概念圖。
[0035]圖21是表示第4實施方式涉及的運動輔助裝置中應用的信息處理裝置的一構成例的功能模塊圖。
[0036]圖22是表示第4實施方式涉及的運動輔助裝置中應用的網絡服務器的一構成例的功能模塊圖。
[0037]圖23是表示由第4實施方式涉及的運動輔助裝置執行的運動輔助方法的一例的流程圖。

【具體實施方式】
[0038]以下，示出附圖詳細說明本發明涉及的運動輔助裝置以及運動輔助方法、運動輔助程序。
[0039]另外，在以下所述的實施方式中，為了實施本發明而在技術方面附加優選的各種限定，但是并不將本發明的范圍限定于以下的實施方式以及圖示例。
[0040]<第I實施方式>
[0041](運動輔助裝置)
[0042]圖1A、B是表示將本發明的第I實施方式涉及的運動輔助裝置裝配于人體時的一例的示意圖。
[0043]在此，圖1A是從正面(胸)側觀察將本實施方式涉及的運動輔助裝置裝配于人體的狀態的示意圖。
[0044]圖1B是從左臂側觀察將本實施方式涉及的運動輔助裝置裝配于人體的狀態的示意圖。
[0045]圖2是表示本實施方式涉及的運動輔助裝置的構成例的功能模塊圖。
[0046]在此，為了圖示方便，表示為同時進行各功能模塊間的信號、數據的交換，但是實際上，基于后述的運動輔助方法適當進行各信號、數據的交換。
[0047]第I實施方式涉及的運動輔助裝置，例如如圖1A、B所示，具有裝配于被測定者即用戶US的胸部的胸部裝配型的傳感器設備(以下，適當地記為“胸部設備”)100。
[0048]例如如圖1A、B所示，胸部設備100大致具有:檢測用戶US的運動狀態、生物體信息，提供規定的運動輔助信息的設備主體101 ;和用于通過纏繞在用戶US的胸部來裝配設備主體101的帶部102。
[0049]具體來說，例如如圖2所示，胸部設備100 (設備主體101)大致具備:加速度測量部110、運算處理電路120、存儲部130、操作開關140、報告部150、動作電源160。
[0050]加速度測量部110測量用戶US的運動中(行進中)的動作速度的變化的比率(力口速度)。
[0051]在本實施方式中，加速度測量部110具有3軸加速度傳感器，檢測相互正交的3軸方向的加速度分量，作為加速度信號(加速度數據)輸出。
[0052]在此，如圖1A、B所示，加速度測量部110對于用戶US檢測上下方向(重力方向)、前后方向(運動時的前進、后退方向)、左右方向(圖中的左右兩臂的延伸方向)這些各方向的加速度分量。
[0053]將由加速度測量部110獲取到的各方向的加速度信號與由運算處理電路120生成的時間數據建立關聯后保存至存儲部130的規定的存儲區域，并且使用于運算處理電路120(信號處理部124)的足部的接地時間的推定處理中。
[0054]運算處理電路120是具備計時功能的CPU(中央運算處理裝置)、MPU(微處理器)等運算處理裝置，具有:控制部122、信號處理部(上下加速度最大值獲取部、極值間隔獲取部、接地時間計算部)124、判定部126。
[0055]控制部122基于規定的動作時鐘，按照規定的控制程序進行處理，由此控制加速度測量部I1的傳感動作、對存儲部130保存和讀出各種數據的保存和讀出動作、報告部150的報告動作等設備主體101內的各構成的動作來實現規定的功能。
[0056]信號處理部124基于規定的動作時鐘，按照規定的算法程序進行處理，由此按運動中的周期性的足部動作中的每I周期(I步)，來獲取上下方向的加速度信號的最大值(P)、上下方向以及前后方向的合成加速度信號中的與著地以及離地相關的變化點間的間隔(變化點間隔、極值間隔:W)。
[0057]并且，信號處理部124基于這些特征量，使用規定的計算式計算(推定)接地時間。將由信號處理部124計算出的接地時間保存在存儲部130的規定的存儲區域中。
[0058]判定部126針對由信號處理部124計算出的接地時間，執行例如與預先設定的數值范圍進行比較的分析處理。
[0059]判定部126例如基于計算出的接地時間，獲取與接地時間相關聯的各種運動信息(例如，疲勞狀態、跑步方式、移動速度、能量消耗量等)，判定這些運動信息的正誤。
[0060]判定部126按照這些判定結果，輸出用于控制報告部150的動作的報告信號，并且將這些判定結果保存在存儲部130的規定的存儲區域中。
[0061]存儲部130具有非易失性存儲器，將由加速度測量部110獲取到的加速度信號與時間數據建立關聯后保存在規定的存儲區域中。
[0062]存儲部130暫時保存上述的運算處理電路120按照規定的控制程序、算法程序進行處理時使用的、或者按照該程序進行處理時生成的各種數據。
[0063]進一步地，存儲部130將由上述的信號處理部124按照規定的算法程序進行處理而得到的接地時間、與接地時間相關聯而獲取到的各種運動信息、其判定結果保存在規定的存儲區域中。
[0064]在此，存儲部130可以具有ROM (Read Only Memory:讀出專用存儲器)、閃速存儲器，保存由上述運算處理電路120執行的控制程序、算法程序。
[0065]另外，構成存儲部130的非易失性存儲器部分的一部分或者全部可以具有例如作為存儲卡等可移動存儲介質的方式，并構成為能夠相對于胸部設備100進行裝卸。
[0066]操作開關140至少具有電源開關，通過用戶US操作該操作開關140，對從動作電源160向設備主體101內的各構成供給的驅動用電力進行提供或切斷，控制胸部設備100的電源的接通(起動)、斷開(停止)。
[0067]在此，操作開關140可以具有傳感器控制用開關，通過用戶US操作該操作開關140，來控制加速度測量部110的傳感動作的開始或結束。
[0068]另外，操作開關140可以僅僅具有上述電源開關，通過用戶US操作該操作開關140來接通(起動)設備主體101的電源，從而開始加速度測量部110的傳感動作，通過斷開(停止)設備主體101的電源，從而結束上述的傳感動作。
[0069]報告部(信息提供部)150例如具有振動部152、音響部154,基于來自運算處理電路120 (判定部126)的報告信號,產生規定的振動信息、聲音信息，向用戶US報告運動輔助信息。
[0070]振動部152例如具有振動電動機、振子等振動設備(振動器)，通過產生規定的振動模式、其強弱等振動信息，通過觸覺向用戶US提供或報告各種信息。
[0071]音響部154例如具有蜂鳴器、揚聲器等音響設備,通過產生規定的音色、聲音模式、聲音消息等聲音信息，通過聽覺向用戶US提供或報告各種信息。
[0072]另外，報告部150可以具備上述振動部152以及音響部154兩者，也可以具備任意一者O
[0073]動作電源160向胸部設備100 (設備主體101)的各構成提供驅動用電力。動作電源160能夠應用例如市場出售的硬幣型電池、紐扣型電池等一次電池、鋰離子電池、鎳氫電池等二次電池。
[0074]動作電源160除了這些一次電池、二次電池以外，也能夠應用基于利用振動、光、熱、電磁波等能量來發電的環境發電(能量采集)技術的電源等。
[0075](運動輔助方法)
[0076]接著，說明本實施方式涉及的運動輔助裝置的運動輔助方法。
[0077]圖3是表示由第I實施方式涉及的運動輔助裝置執行的運動輔助方法的一例的流程圖。
[0078]圖4是表示第I實施方式涉及的運動輔助方法中應用的足部的接地時間的推定方法的一例的流程圖。
[0079]圖5是表示第I實施方式涉及的接地時間的推定方法中應用的上下方向的加速度信號的最大值獲取處理的一例的流程圖。
[0080]圖6是表示通過第I實施方式涉及的運動輔助方法獲取的3軸方向的加速度信號的一例的信號波形圖。
[0081]圖7是用于說明第I施方式涉及的接地時間的推定方法中應用的上下方向的加速度信號的最大值獲取處理的圖。
[0082]圖8是表示第I實施方式涉及的接地時間的推定方法中應用的極值間隔獲取處理的一例的流程圖。
[0083]圖9是用于說明第I實施方式涉及的接地時間的推定方法中應用的極值間隔獲取處理的圖。
[0084]在本實施方式涉及的運動輔助方法中，例如如圖3的流程圖所示，首先，用戶US通過操作裝配于身體的胸部設備100的操作開關140，從而接通電源起動胸部設備100(步驟S101)。
[0085]并且，在胸部設備100的加速度測量部110中開始傳感動作。由此，檢測用戶US的運動中(行進中)的3軸方向的加速度分量，并作為加速度信號(圖中，標記為“傳感器數據”)進行收集。將收集到的加速度信號與時間數據建立關聯后隨時保存在存儲部130的規定的存儲區域中(步驟S102)。
[0086]在此，加速度測量部110的傳感動作可以間歇執行，也可以連續執行。
[0087]接著，基于收集到的加速度信號，運算處理電路120的信號處理部124按照規定的算法程序進行處理，由此執行下面所示的推定足部的接地時間的處理(步驟S103)。
[0088]S卩，信號處理部124在接地時間推定處理中，例如如圖4的流程圖所示，執行上下加速度最大值獲取處理(步驟sill)、極值間隔獲取處理(步驟S112)、接地時間計算處理(步驟 S113、S114、S115)。
[0089](上下加速度最大值獲取處理)
[0090]在上下加速度最大值獲取處理中，具體來說，例如如圖5的流程圖所示，首先，信號處理部124從收集到的3軸方向的加速度信號中提取并獲取運動中的周期性的足部的動作的I周期(I步)量的上下方向的加速度信號(步驟S121)。
[0091]在此，I周期(I步)的加速度信號的提取方法例如能夠應用下面的方法。
[0092]一般，在跑步等跑動動作中，例如如圖6所示，已知由加速度測量部110獲取到的3軸方向的加速度信號(原始數據)之中特別是上下方向的加速度信號，如圖6的上部所示，示出按右足部或左足部的每一步具有周期性的信號波形。
[0093]由此，能夠通過針對上下方向的加速度信號的信號波形設定特定的基點，從而切取出(提取)右足部或左足部的I步量的加速度信號。
[0094]另外，在圖6所示的3軸方向加速度信號中，為了說明右足部或左足部的每一步的信號波形，與信號波形的周期相匹配地適宜地標記為(右足部)、(左足部)。但是，右足部和左足部的順序反過來也沒有任何問題。
[0095]在本實施方式中，例如能夠應用以下方法:在上下方向的加速度信號中，將周期性出現的加速度信號的最大值間的時間(例如平均時間)規定為I周期，以該最大值的時間位置為中心(基點)，在時間軸的前后方向(+方向和-方向)上，分別提取各半周期的加速度信號。
[0096]在圖7中用虛線SI示出這樣提取出的I周期的上下方向的加速度信號的信號波形的一例。
[0097]在此，示出將I周期設為0.30秒，以上下方向的加速度大致成為最大值的時間位置(0.15秒)作為基點，在時間軸的前后方向上分別提取I周期的一半的時間(0.15秒)的范圍的加速度信號后得到的I周期的信號波形。
[0098]接著，信號處理部124針對由步驟S121獲取到的I周期的上下方向的加速度信號應用規定尺寸的移動平均濾波器(步驟S122)。
[0099]在此，對加速度信號應用移動平均濾波器是基于以下驗證結果:相比某瞬間(短時間)的加速度，考慮某程度的長度的時間的移動平均值的加速度更加反映實際的接地時間。
[0100]在此應用的移動平均濾波器的尺寸的最佳值按每個用戶而不同。但是，根據
【發明者】的驗證，可以確認以下情況:將I周期的長度(從一個足部著地開始至另一個足部著地為止的長度)設為1，應用例如0.2?0.4程度的尺寸的濾波器，由此能夠得到大致良好的結果O
[0101]應用了這樣的移動平均濾波器的、上下方向的加速度信號的信號波形的一例在圖7中由實線S2示出。
[0102]接著，信號處理部124針對通過步驟S122應用了移動平均濾波器的、上下方向的加速度信號，如圖7所示，獲取加速度信號的最大值(P)(步驟S123)。
[0103]將獲取到的加速度信號的最大值(P)保存在存儲部130的規定的存儲區域中，上述的上下加速度最大值獲取處理結束。
[0104](極值間隔獲取處理)
[0105]接著，在極值間隔獲取處理中，具體地，例如如圖8的流程圖所示，首先，信號處理部124從收集到的3軸方向的加速度信號中提取并獲取I周期(I步)的3軸方向的加速度信號(步驟S131)。
[0106]另外，I周期(I步)量的加速度信號的提取方法能夠應用例如與上述的步驟S121相同的方法。
[0107]這樣提取到的I周期的上下方向的加速度信號的信號波形的一例在圖9中由粗虛線S3示出，前后方向加速度信號的信號波形的一例在圖9中由細虛線S4示出。
[0108]接著，信號處理部124對通過步驟S131獲取到的I周期的、3軸方向的加速度信號之中上下方向的加速度信號(上下加速度)和前后方向的加速度信號(前后加速度)進行合成,生成合成加速度(步驟S132)。
[0109]具體地，基于下面的(I)式，生成合成加速度。
[0110]合成加速度=((上下加速度)2+(前后加速度)2)1/2...(I)
[0111]這樣生成的合成加速度信號的信號波形的一例在圖9中由實線S5示出。
[0112]接著，信號處理部124針對通過步驟S132生成的合成加速度信號，如圖9所示，獲取合成加速度信號的最大值(Q)和合成加速度信號示出最大值時的時間位置(最大位置:V)(步驟 S133)。
[0113]將獲取到的合成加速度信號的最大值(Q)和此時的時間位置(最大位置:V)保存在存儲部130的規定的存儲區域中。
[0114]接著，信號處理部124在通過步驟S133獲取到的最大值(Q)上乘以規定的系數，確定在搜尋與足部的著地以及離地相關的變化點的處理中使用的閾值(步驟S134)。
[0115]根據
【發明者】的驗證確認，在此應用的系數通過設定為例如0.2程度的值，能夠得到大致良好的結果。
[0116]另外，該系數的值不限定為0.2，而根據各種條件來適當設定。例如，可以從包含特定的中心地的規定的數值范圍中任意選擇，也可以使用預先設定的固定值。
[0117]接著，信號處理部124以通過步驟S133獲取到的最大值(Q)的時間位置(最大位置:V)作為基點，如圖9所示，在時間軸的前后方向的每一個方向上，搜尋合成加速度信號成為上述閾值以下的最初的極小值(變化點:M1、M2)(步驟S135)。
[0118]在此搜尋的極小值相當于I周期(I步)的合成加速度信號中的、與足部的著地以及離地相關的變化點。
[0119]根據
【發明者】的驗證，確認了以下情況:作為與足部的著地動作以及離地動作相關的變化點，通過應用上述這樣搜尋到的極小值，如后述的作用效果的驗證(參照圖11)所示，推定接地時間和實際的接地時間示出極高的相關關系。
[0120]另外，在本實施方式中，示出使用在合成加速度信號的最大值(Q)上乘以規定的系數后得到的閾值，來搜尋合成加速度信號的極小值的方法。但是，本發明不限定于此，也可以使用其他的方法來搜尋合成加速度信號中的、與足部的著地動作以及離地動作相關的變化點。
[0121]并且，信號處理部124判定該搜尋的結果是否是:以上述最大位置(V)作為基點，在時間軸的前后兩方向上發現了一對共計2處的合成加速度信號的極小值(步驟S136)。
[0122]在此，在時間軸的前后兩方向上沒有發現極小值的情況下，信號處理部124結束上述的極值間隔獲取處理。
[0123]另一方面，如圖9所示，在時間軸的前后兩方向上發現了極小值(Ml、M2)的情況下，信號處理部124獲取2個極小值(Ml、M2)間的差即極值間隔(變化點間隔，W)(步驟S137)。
[0124]將獲取到的合成加速度信號的極值間隔(W)保存在存儲部130的規定的存儲區域中，上述的極值間隔獲取處理結束。
[0125]另外，在本實施方式中應用的極值間隔獲取處理中，說明了以下情況:使用由3軸方向的加速度信號之中的上下方向和前后方向的加速度信號構成的合成加速度信號，來獲取極值間隔。
[0126]這是基于，
【發明者】的驗證的結果確認了上下方向和前后方向的加速度信號的組合能夠最穩定地搜尋極小值。
[0127]在此，作為多個軸方向的加速度信號的組合，可以包含左右方向的加速度信號。但是，左右方向的加速度具有顯著表現出個人差異的傾向，有時無法反映實際的接地時間。由此，從合成加速度的對象中排除在外。
[0128]但是，根據被測定者即用戶US的跑步方式等的不同，即使是使用了左右方向的加速度信號的情況下，也有時會反映實際的接地時間。
[0129]因此，在本發明中，不限定極值間隔獲取處理中應用的加速度信號的組合，能夠應用包含2軸方向以上的加速度信號的合成加速度信號。
[0130](接地時間計算處理)
[0131]接著，在接地時間計算處理中，具體地，例如如圖4的流程圖所示，首先，信號處理部124判定在極值間隔獲取處理(步驟S112)中是否獲取了極值間隔(W)(步驟S113)。
[0132]在獲取了極值間隔(W)的情況下，信號處理部124按照下面的(2)式(第I計算式)，基于系數al、bl、Cl以及上下方向的加速度信號的最大值(P)、極值間隔(W)，計算接地時間(步驟SI 14)。
[0133]接地時間=alX上下加速度最大值+bl X極值間隔+cl X上下加速度最大值X極值間隔...(2)
[0134]在上述(2)式中，在將接地時間以及極值間隔的單位設為[秒]，將上下方向的加速度信號的最大值(P)的單位設為[m/s2]的情況下，使用12個不同的被試驗者的總計360樣本時的系數al、bl、cl的最佳值如下所示。
[0135]al = 0.0070 (0.0063 ?0.0158)
[0136]bl = 1.5270 (1.4584 ?1.8768)
[0137]cl = -0.0746 (-0.1404 ?-0.0688)
[0138]在此，各系數al、bl、cl的括弧內的數值表示12個被試驗者的各自的最佳值的范圍。
[0139]通常，系數al以及bl的符號為正，系數Cl的符號為負。
[0140]各系數al、bl、cl的各自的單位分別不同，al具有使[alX上下加速度最大值]的單位為時間的單位，bl具有使[blX極值間隔]的單位為時間的單位，Cl具有使[clX上下加速度最大值X極值間隔]的單位為時間的單位。
[0141]另外，作為用于導出上述系數al、bl、Cl的對象的被試驗者都是馬拉松全程的經歷者或為了參加馬拉松比賽的競技志向較高的人們。
[0142]相對于此,在不是為了參加馬拉松比賽的人們和跑步初學者(beginner)等情況下，按照熟練度、跑步方式的特征、體力等來應用適當數值的系數。
[0143]因此，也可以預先準備初學者模式和競技模式等多個種類的系數，按照用戶US的熟練度、跑步方式的特征、體力等，適當切換用于計算接地時間的系數。
[0144]將上述⑵式變形，表示為下面的⑶式。
[0145]接地時間=blX極值間隔+上下加速度最大值X (cl X極值間隔+al)...(3)
[0146]在上述系數al、bl、cl的數值范圍中，(3)式的第I項(blX極值間隔)必定比實際的接地時間大，第2項(上下加速度最大值X (cl X極值間隔+al))必定為負的值。
[0147]這能夠認為是基于以下情況:接地時間和上下方向的加速度具有進行相反的變化的傾向，即具有接地時間越短則上下方向的加速度越大的傾向，根據該相反方向的變化來調整極值間隔(W)。
[0148]另一方面，在步驟S113中，在未能獲取到極值間隔(W)的情況下，信號處理部124按照下面的(4)式(第2計算式)，基于系數a2以及上下方向的加速度信號的最大值(P)，計算接地時間(步驟S115)。
[0149]接地時間=a2X (I/上下加速度最大值)...(4)
[0150]在上述(4)式中，在將接地時間的單位設為[秒]，將上下方向的加速度信號的最大值⑵的單位設為[m/s2]的情況下，與上述的情況相同，使用12個不同的被試驗者的總計360樣本時的系數a2的最佳值如以下所示。
[0151]a2 = 0.0169(0.0109 ?0.0267)
[0152]在此，系數a2的括弧內的數值表示12人的被試驗者的各自的最佳值的范圍。
[0153]另外，在該情況下，也可以說接地時間和上下加速度具有進行相反的變化的傾向。
[0154]系數a2具有使[a2X(l/上下加速度最大值)]的單位為時間的單位。
[0155]根據
【發明者】的驗證確認了:這樣計算(推定)出的接地時間，通過步驟S114(即，
(2)式或(3)式)計算出的接地時間比通過步驟S115( S卩，(4)式)計算出的接地時間更能反映實際的接地時間。
[0156]接著，返回圖3的流程圖，運算處理電路120針對在接地時間推定處理(步驟S103)中計算出的接地時間執行分析處理(步驟S104)。
[0157]具體來說，運算處理電路120的判定部126針對計算出的接地時間本身，進行例如是否脫離預先設定的基準值(或基準范圍)的分析、相對于運動中獲取到的接地時間的平均值是否發生了規定以上的變化的分析。
[0158]判定部126針對基于計算出的接地時間導出的各種運動信息(例如，疲勞狀態、跑步方式、移動速度、能量消耗量等)，通過與預先設定的基準值(或基準范圍)進行比較，來判定這些運動信息的正誤。
[0159]并且，判定部126在這些分析的結果是接地時間、各種運動信息表示特定的狀態(例如異常狀態等)的情況下，根據該判定結果生成報告信號并輸出至報告部150。
[0160]將在上述分析處理中生成的分析數據、判定結果保存在存儲部130的規定的存儲區域中。
[0161]接著，報告部150基于從運算處理電路120輸出的報告信號,產生規定的振動信息、聲音信息，將上述分析處理的判定結果(特別是異常狀態)作為運動輔助信息向用戶US報告(步驟S105)。
[0162]由此，由于通過用戶US的觸覺、聽覺來提供運動輔助信息，所以用戶US能夠在運動中大致實時地準確地識別接地時間、各種運動信息的變化及異常。
[0163]接著，判斷是否結束上述一系列的處理(步驟S106)。
[0164]具體來說，運算處理電路120的控制部122判斷例如用戶US是否斷開了胸部設備100的電源，或者是否進行了使加速度測量部110的傳感動作停止的操作(是否存在設備停止指示)。
[0165]在沒有設備停止的指示的情況下，控制部122返回步驟S102，重復執行上述一系列的運動輔助方法(步驟S102?S105)。
[0166]另一方面，在有設備停止的指示的情況下，控制部122結束上述運動輔助方法。
[0167](作用效果)
[0168]接著，驗證上述運動輔助裝置以及運動輔助方法的作用效果。
[0169]圖10A、B是表示基于使用測力板獲取的地面反作用力求取的接地時間(實際的接地時間)和上下方向的加速度之間的關系的圖。
[0170]圖11是表示在第I實施方式中計算的接地時間和實際的接地時間之間的關系的圖。
[0171]例如如圖1OA所示，使用測力板獲取的地面反作用力在作為被測定者的用戶沒有載于測力板時(即，用戶的體重沒有施加于測力板時)表示大致接近于O的值，在用戶載于測力板時(即，在體重施加于測力板時)表不向各軸方向施加的力。
[0172]在圖1OA中，示出在上下方向上施加的力。在此，將地面反作用力從O附近超過規定值(在此為0[N])的時間點規定為足部著地的定時，將地面反作用力從O附近低于規定值的時間點規定為足部離地的定時，將該著地的定時和離地的定時之間的時間定義為接地時間。
[0173]另一方面，由裝配于胸部的胸部設備100所具備的加速度測量部110獲取到的上下方向的加速度信號例如由圖1OB這樣的信號波形示出。該信號波形在整體上具有與圖1OA所示的地面反作用力相類似的變化傾向。
[0174]但是，如果更詳細地來對這些進行驗證，則能夠確認特別在與足部的著地、離地相當的時間點的附近的信號波形中存在顯著的差異。這認為是由于，在從接觸地面的足部至裝配有胸部設備100(加速度測量部110)的胸部之間存在多個關節、筋肉，由足底接受的力在經由這些關節等而傳遞至胸部的過程中分散，或者從外部施加了其他力，由此會發生變化。
[0175]由此，僅僅使用在胸部處測量到的加速度信號，難以正確計算(推定)基于上述定義的接地時間。
[0176]因此，在本實施方式中，如上所述，基于由裝配于人體的胸部的加速度測量部110測量的3軸方向的加速度信號，獲取運動時的I周期(I步)量的上下方向的加速度信號的最大值(P)、和根據I周期的2軸方向以上的加速度信號生成的合成加速度信號在最大值的時間位置的前后成為規定的閾值以下的最近的2個極小值間的時間(極值間隔:W)。
[0177]并且，在獲取到上述極值間隔的情況下，使用在這些特征量(P、W)上乘以規定的系數后相加的計算式((2)式)來計算接地時間。
[0178]另一方面，在沒有獲取到上述極值間隔的情況下，使用在上下方向的加速度信號的最大值(P)上乘以規定的系數的計算式((4)式)來計算接地時間。
[0179]這樣計算(推定)出的接地時間和基于地面反作用力計算出的接地時間(實際的接地時間)之間的相關關系例如如圖11所示。
[0180]在此，與上述情況相同地，示出12個不同的被試驗者的總計360樣本的推定接地時間和實際的接地時間的相關分布。
[0181]根據該圖11所示的相關分布的驗證可知，兩者的相關關系極高，且得到0.964的相關系數。
[0182]即，根據本實施方式判明了能夠基于在胸部處測量到的加速度信號，精度良好地推定接地時間。
[0183]在本實施方式中，由胸部設備100單方在運動中收集傳感器數據(加速度信號)，在分析計算出的接地時間、各種運動信息并判定為處于特定的狀態(異常狀態等)的情況下，大致實時地向用于US提供報告該狀態的運動輔助信息。
[0184]因此，用戶US能夠通過僅僅裝配簡單構成的運動輔助裝置(胸部設備100)，大致實時地在運動中把握接地時間、各種運動信息的變化及異常等，并能夠迅速地使這些情況反映至當前的運動狀態的改善中。
[0185]另外，在本實施方式中，說明了從報告部150大致實時地向用戶US報告基于在運動中獲取到的傳感器數據的分析處理的判定結果的情況。但是，本發明不限定于此。
[0186]即，本實施方式所示的胸部設備100也可以具有以下構成:進一步具備接口部，該接口部向外部的信息處理裝置(例如個人計算機、智能電話、平板終端等:省略圖示)傳送各種數據。
[0187]由此，也可以在運動結束后經由上述接口部向信息處理裝置傳送基于在運動中獲取到的傳感器數據計算出的接地時間、各種運動信息、以及這些信息的分析處理的判定結果，并在該信息處理裝置的顯示部等中通過數值數據、圖表等進行顯示。
[0188]由此，由于能夠通過視覺向用戶US提供接地時間、各種運動信息的變化的傾向等，所以用戶US能夠直觀地把握自己的運動狀態，并能夠使其在今后的運動時有效地得到反映。
[0189]另外，針對胸部設備100所具備的接口部，在后述第3實施方式中詳細說明。
[0190]本實施方式涉及的胸部設備100除了圖2所示的構成，也可以具備例如獲取運動中的用戶US的心跳數據(生物體信息)的心跳測量部、利用GPS(全球定位系統=GlobalPosit1ning System)獲取用戶US的當前位置等(地理信息)的GPS接收電路等。
[0191]由心跳測量部、GPS接收電路等獲取到的生物體信息、地理信息例如在由運算處理電路120的判定部126判定施加了異常的運動負荷的狀態時以及分析與計算出的接地時間、各種運動信息(疲勞狀態、跑步方式、移動速度、能量消耗量等)之間的關聯性時被使用。
[0192]由此，能夠分析在施加了哪種程度的運動負荷時，上述接地時間、各種運動信息中會發生變化。
[0193]〈第2實施方式〉
[0194]接著，說明本發明的第2實施方式涉及的運動輔助裝置以及運動輔助方法。
[0195]在上述第I實施方式中，說明了直接使用由加速度測量部110獲取到的3軸方向的加速度信號來執行接地時間推定處理的情況。
[0196]在第2實施方式中，特征在于，針對由加速度測量部110獲取到的3軸方向的加速度信號，來校正裝配了胸部設備100的上半身的傾斜等的影響。
[0197](運動輔助裝置)
[0198]圖12是表示本發明涉及的運動輔助裝置的第2實施方式的功能模塊圖。在此，針對與上述第I實施方式同等的構成附加相同的符號并簡化其說明。
[0199]例如如圖12所示，第2實施方式涉及的運動輔助裝置具有在圖2所示的第I實施方式的胸部設備100中附加角速度測量部170以及軸校正部128的構成。
[0200]角速度測量部170測量用戶US的運動中(行進中)的動作方向的變化(角速度)。
[0201]在本實施方式中，角速度測量部170具有3軸角速度傳感器，針對如圖1A、B所示的相互正交的3軸，檢測在各軸的旋轉方向上產生的角速度分量并將其作為角速度信號(角速度數據)輸出。
[0202]將由角速度測量部170獲取到的各軸的旋轉方向的角速度信號與時間數據建立關聯后保存在存儲部130的規定的存儲區域中，并且使用于運算處理電路120(軸校正部128)的加速度信號的軸校正處理中。
[0203]軸校正部128設置于運算處理電路120，根據由角速度測量部170測量到的角速度來推定重力方向，使加速度信號的各軸旋轉，來校正加速度信號的值，以便使由加速度測量部110測量到的上下方向的加速度信號的軸方向與重力方向相一致。
[0204]將由軸校正部128校正后的各軸方向的加速度信號保存在存儲部130的規定的存儲區域中，并且在上述信號處理部124的足部的接地時間的推定處理中，在獲取上下方向的加速度信號的最大值(P)和合成加速度信號的極值間隔(W)時使用。
[0205]另外，由于圖12所示的加速度測量部110、運算處理電路120的控制部122及信號處理部124及判定部126、存儲部130、操作開關140、報告部150、動作電源160具有與上述第I實施方式同等的構成，所以省略其說明。
[0206](運動輔助方法)
[0207]接著，說明本實施方式涉及的運動輔助裝置的運動輔助方法。
[0208]圖13是表示由第2實施方式涉及的運動輔助裝置執行的運動輔助方法的一例的流程圖。
[0209]在此，針對與上述第I實時方式同等的步驟，簡化其說明。
[0210]圖14是表示第2實施方式涉及的運動輔助方法中應用的加速度信號的軸校正處理的一例的流程圖。
[0211]圖15是表示通過第2實施方式涉及的加速度信號的軸校正處理校正后的3軸方向的加速度信號的一例的信號波形圖。
[0212]在本實施方式涉及的運動輔助方法中，例如如圖13的流程圖所示，首先，用戶US接通胸部設備100的電源使胸部設備100起動(步驟S201)。
[0213]并且，使胸部設備100的加速度測量部110以及角速度測量部170的傳感動作開始，由此收集用戶US的運動中(行進中)的加速度信號以及角速度信號(圖中，總稱標記為“傳感器數據”)，將其相互建立關聯后隨時保存在存儲部130的規定的存儲區域中(步驟 S202)。
[0214]接著，基于收集到的加速度信號以及角速度信號，運算處理電路120的軸校正部128按照規定的算法程序進行處理，由此執行下面所示的對加速度信號進行軸校正的處理(步驟 S203)。
[0215]S卩，在裝配于人體的上半身(特別是軀干)的加速度測量部110、角速度測量部170等檢測人體的運動狀態的運動傳感器中，由于上半身的傾斜等的影響，在重力方向和傳感器的上下方向的軸中產生差異。
[0216]由于該軸方向的差異也隨時間進行變化，所以需要根據測量到的加速度、角速度的值，按每個時刻校正不同的軸方向的差異。
[0217]因此，在本實施方式中，例如如圖14的流程圖所示，首先，軸校正部128從收集到的加速度信號和角速度信號中獲取每個時刻的加速度信號和角速度信號(步驟S211)。
[0218]接著，軸校正部128根據通過步驟S211獲取到的角速度信號來推定各時刻的重力方向(步驟S212)。
[0219]并且，軸校正部128通過使加速度信號的各軸旋轉，來校正各軸方向的加速度信號的值，以便使通過步驟S212推定出的重力方向與上下方向的加速度信號的軸方向相一致(步驟S213)。
[0220]具體來說，在用戶US以一定的速度行進時，在獲取多個周期的加速度信號后進行了平均的情況下，如果傳感器的上下方向與重力方向相一致，則左右、前后方向的加速度信號的平均值成為O。
[0221]但是，由于在跑動動作的身體的傾斜等的影響下，重力加速度被附加至左右、前后方向的加速度上，所以上述的平均值實際不為O。
[0222]因此，作為軸校正的另一方法，為了使這些軸的平均值為0，而求取傾斜角(步驟S212)。
[0223]并且，計算旋轉矩陣并應用于各方向的加速度中(步驟S213)，由此進行軸校正。
[0224]這樣進行軸校正后的3軸方向的加速度信號例如如圖15所示。
[0225]與如圖6所示的進行軸校正前的3軸方向的加速度信號(原始數據)相比，確認出各軸方向都是加速度的值發生變化，特別是左右方向和前后方向的加速度信號較大受到校正的效果。
[0226]另外，加速度信號的軸校正的方法不限定為上述方法。
[0227]例如，也可以通過計算加速度信號的時間平均來推定重力方向，進行軸校正。
[0228]接著，返回圖13的流程圖，信號處理部124基于在軸校正處理(步驟S203)中校正后的3軸方向的加速度信號,與上述第I實施方式同樣地,執行包含上下加速度最大值獲取處理、極值間隔獲取處理、接地時間計算處理在內的接地時間推定處理(步驟S204)。
[0229]由此，能夠抑制(去除)跑動動作中身體的傾斜等的影響，計算(推定)反映了實際的接地時間的更正確的接地時間。
[0230]接著，判定部126針對在接地時間推定處理(步驟S204)中計算出的接地時間，執行各種分析處理，生成與這些判定結果相應的報告信號并將其輸出至報告部150 (步驟S205)。
[0231]并且,報告部150基于報告信號,產生規定的振動信息、聲音信息，由此向用戶US報告運動輔助信息(步驟S206)。
[0232]由此，用戶US能夠在運動中通過觸覺、聽覺，準確地識別接地時間、各種運動信息的變化及異常。
[0233]接著，判斷上述一系列的處理是否結束，在沒有結束處理的情況下，返回步驟S202，重復執行一系列的運動輔助方法(步驟S202?S206)，在結束處理的情況下，結束運動輔助方法。
[0234]如上所述，在本實施方式中，即使在運動中的用戶的上半身傾斜的情況下，也能夠基于在胸部處測量到的傳感器數據(加速度信號以及角速度信號)，抑制(去除)身體的傾斜等的影響，并能夠計算(推定)反映了實際的接地時間的更正確的接地時間。
[0235]用戶US僅僅裝配了簡單的構成的運動輔助裝置，就能夠在運動中大致實時地確切地把握接地時間、各種運動信息的變化及異常等，并使這些信息反映至當前的運動狀態的改善中。
[0236]另外，在本實施方式中，說明了在加速度信號的軸校正中使用由角速度測量部170獲取到的角速度信號的情況。進一步地，也可以將獲取到的角速度信號使用于判定部126的下面這樣的分析中。
[0237]S卩，在上述第I實施方式中，示出了基于上下方向的加速度信號，切取出運動中的周期性的足部的動作的I周期(I步)的方法。在該方法中，不能判別每I步的動作是與將右足部邁向前方側的動作相關聯的信號波形，還是與將左足部邁向前方側的動作相關聯的信號波形。
[0238]因此，通過檢測包含左右任一個足部承受所有體重的定時在內的規定期間內的、在上下方向(重力方向)的軸上產生的角速度的極性，能夠判定運動中的身體向哪邊旋轉，并判別加速度信號的信號波形是與將右足部邁向前方側的動作相關聯的信號波形，還是與將左足部邁向前方側的動作相關聯的信號波形。
[0239]由此，將在上述上下加速度最大值獲取處理以及極值間隔獲取處理中切取出的I周期的加速度信號與通過上述左右的足部的判別處理判別出的左右的足部的動作建立關聯，來獲取上述接地時間、各種運動信息，由此能夠判定用戶US的運動時的左右的平衡、運動姿勢(跑步形態)的正誤。
[0240]〈第3實施方式>
[0241]接著，說明本發明的第3實施方式涉及的運動輔助裝置以及運動輔助方法。
[0242]在上述第I以及第2實施方式中，說明了由裝配于身體的胸部設備100單方(單一的設備)，基于在用戶US的運動中獲取到的傳感器數據，推定足部的接地時間，分析接地時間、各種運動信息的變化及異常等，在發生了特定的狀態時實時地報告運動輔助信息的情況。在第3實施方式中，其特征在于，除了胸部設備100以外，還具備裝配于身體的另外的報告設備(另一個設備)，經由報告設備實時地提供接地時間、各種運動信息的變化及異常等判定結果。
[0243](運動輔助裝置)
[0244]圖16A、B是表示本發明涉及的運動輔助裝置的第3實施方式的示意圖。
[0245]在此，圖16A是表示將本實施方式涉及的運動輔助裝置裝配于人體的狀態的示意圖。
[0246]圖16B是表示本實施方式涉及的運動輔助裝置中應用的報告設備的一構成例的外觀圖。
[0247]圖17A、B是表示本實施方式涉及的運動輔助裝置中應用的胸部設備的一構成例的功能模塊圖。
[0248]在此，圖17A是表示本實施方式涉及的胸部設備的一構成例的功能模塊圖。圖17B是表示本實施方式涉及的胸部設備的其他構成例的功能模塊圖。
[0249]圖18是表示本實施方式涉及的運動輔助裝置中應用的報告設備的一構成例的功能模塊圖。
[0250]在此，針對與上述第I實施方式同等的構成，附加相同或同等的符號并簡化其說明。
[0251]例如如圖16A所示，第3實施方式涉及的運動輔助裝置具有:裝配于用戶US的胸部的胸部設備100、和裝配于手腕(前腕部)等手表型或護腕型的報告設備(以下，適宜地記為“腕設備”)200。
[0252]胸部設備100具有與上述第I或第2實施方式同等的外觀。
[0253]例如如圖16B所示，腕設備200大體上具有:向用戶US至少報告接地時間、運動信息的變化及異常等的設備主體201、和通過卷繞在用戶US的手腕來裝配設備主體201的帶部 202。
[0254]例如如圖17A、B所示，胸部設備100 (設備主體101)具有以下構成:在上述第I或第2實施方式(參照圖2、圖12)所示的構成中，省略報告部150，并且具備接口部(圖中，標記為“I/F部”)180。
[0255]另外，胸部設備100除了上述第I或第2實施方式(參照圖2、圖12參照)所示的構成以外，也可以具有具備I/F部180的構成。
[0256]在此，加速度測量部110、運算處理電路120、存儲部130、操作開關140、動作電源160以及角速度測量部170由于與上述第I或第2實施方式同等，所以省略其說明。
[0257]I/F部180至少在運算處理電路120的判定部126中被執行，作為將根據與足部的接地時間、各種運動信息相關的分析處理的判定結果而生成的報告信號向腕設備200發送時的通信接口起作用。
[0258]I/F部180除了該報告信號以外，也可以將由信號處理部124計算出的接地時間其本身及各種運動信息、在判定部126的分析處理中生成并保存至存儲部130的分析數據及判定結果發送至腕設備200。
[0259]另外，作為經由I/F部180在胸部設備100和腕設備200之間傳送數據、信息等的方法，能夠應用例如藍牙(Bluetooth(注冊商標))和無線保真(WiFi:wirelessfidelity (注冊商標))等各種無線通信方式、以及例如經由USB(Universal Serial Bus)電纜等通信電纜的各種有線通信方式。
[0260]在本實施方式中，運算處理電路120的控制部122按照規定的控制程序來進行處理，由此除了上述第I或第2實施方式所示的各種動作以外，控制I/F部180的數據的傳送動作。
[0261]具體來說，例如如圖18所示，腕設備200大致具備:運算處理電路220、存儲部230、操作開關240、報告部250、動作電源260、I/F部280。
[0262]運算處理電路220是具備計時功能的CPU、MPU等運算處理裝置，按照規定的控制程序進行處理，由此控制后述報告部250的報告動作、I/F部280的數據的傳送動作等各構成的動作來實現規定的功能。
[0263]存儲部230具有非易失性存儲器，至少將從胸部設備100發送的報告信號與時間數據建立關聯后保存在規定的存儲區域中。
[0264]除了上述報告信號以外，存儲部230也可以將從胸部設備100發送的接地時間及各種運動信息、在其分析處理中生成的分析數據及判定結果與時間數據建立關聯后保存在規定的存儲區域中。
[0265]另外，存儲部230進一步地也可以保存在上述運算處理電路220中執行的控制程序。
[0266]構成存儲部230的非易失性存儲器部分也可以是其一部分或全部具有作為例如存儲卡等可移動存儲介質的方式，構成為能夠相對于腕設備200進行裝卸。
[0267]例如如圖16B所示，操作開關240也可以是按照向設備主體201的側面突出的方式設置的按壓按鈕型的開關。也可以是設置于后述的報告部250的顯示部256的前面側(視野側)的觸摸面板型的開關。
[0268]操作開關240使用于例如報告與由胸部設備100執行的分析處理的判定結果相應的運動輔助信息時的動作控制、顯示于顯示部256的項目的設定等各種輸入操作。
[0269]例如圖18所示，報告部(信息提供部)250具有:振動部252、音響部254、顯示部256。
[0270]振動部252以及音響部254具有與上述第I或第2實施方式所示的胸部設備100的報告部150同等的功能，通過至少基于從胸部設備100發送的報告信號產生規定的振動信息、聲音信息，從而通過觸覺、聽覺向用戶US報告運動輔助信息。
[0271]在此，由振動部252、音響部254提供的運動輔助信息可以與顯示部256的顯示聯動。
[0272]顯示部256具有例如液晶方式、發光元件方式等的顯示面板，通過至少基于從胸部設備100發送的報告信號，顯示規定的畫像信息、文字信息，或發出規定的發光顏色、發光模式等發光信息，從而通過視覺向用戶US報告運動輔助信息。
[0273]顯示部262可以將從胸部設備100發送的接地時間、在各分析處理中生成的分析數據及判定結果直接顯示為數值數據，或者以例如圖表等方式來顯示。
[0274]進一步地,顯示部256可以顯示當前時刻、行進時間、步頻(pitch)、一圈時間(laptime)等各種信息。
[0275]另外，報告部250也可以具有具備振動部252、音響部254、顯示部256之中至少任一個的構成。
[0276]動作電源260向腕設備200 (設備主體201)的各構成提供驅動用電力。
[0277]動作電源260與上述胸部設備100的動作電源160同樣地，除了能夠應用周知的一次電池、二次電池以外，也能構應用基于環境發電技術的電源等。
[0278]接口部280至少作為接收從胸部設備100發送的報告信號時的通信接口起作用。
[0279]除了該報告信號以外，接口部280也可以接收從胸部設備100發送的接地時間及各種運動信息、在其分析處理中生成的分析數據及判定結果。
[0280](運動輔助方法)
[0281]接著，說明本實施方式涉及的運動輔助裝置的運動輔助方法。
[0282]在此，說明應用具有圖17A所示的構成的胸部設備100的情況下的運動輔助方法。在具有圖17B所示的構成的情況下，使用軸校正后的加速度信號，執行大致同等的運動輔助方法。
[0283]圖19是表示由本實施方式涉及的運動輔助裝置執行的運動輔助方法的一例的流程圖。在此，針對與上述第I或第2實施方式同等的步驟，簡化其說明。
[0284]在本實施方式涉及的運動輔助方法中，如圖19的流程圖所示，首先，用戶US接通胸部設備100以及腕設備200的電源后使這些設備起動(步驟S301)。由此，在胸部設備100和腕設備200之間，進行動作時鐘的同步。
[0285]并且，在胸部設備100中，通過開始加速度測量部110的傳感動作，從而收集用戶US的運動中(行進中)的傳感器數據(至少加速度信號)，并將其隨時保存在存儲部130的規定的存儲區域中(步驟S302)。
[0286]接著，基于收集到的傳感器數據，信號處理部124與上述第I實施方式同樣地，執行包含上下加速度最大值獲取處理、極值間隔獲取處理、接地時間計算處理在內的接地時間推定處理(步驟S303)。
[0287]由此，計算(推定)反映了實際的接地時間的正確的接地時間。
[0288]接著，判定部126針對在接地時間推定處理(步驟S303)中計算出的接地時間，執行各種分析處理(步驟S304)。
[0289]并且，控制部122基于該分析結果生成報告信號，將該報告信號經由I/F部180，通過例如無線通信方式，從胸部設備100隨時發送至腕設備200 (步驟S305)。
[0290]并且,在腕設備200中，基于從胸部設備100發送的報告信號，由報告部250在該運動中產生規定的振動信息、聲音信息、顯示信息，從而將運動輔助信息向用戶US報告(步驟 S306)。
[0291]由此，能夠通過用戶US的觸覺、聽覺、視覺，準確地識別接地時間、各種運動信息的變化及異常。
[0292]接著，判斷上述一系列的處理是否結束，在未結束處理的情況下，返回步驟S302，重復執行一系列的運動輔助方法(步驟S302?S306)，在結束處理的情況下，結束運動輔助方法。
[0293]如上所述，在本實施方式中，基于通過用戶US裝配于胸部的胸部設備100獲取到的運動中的傳感器數據，計算(推定)反映了實際的接地時間的正確的接地時間(推定)，根據與接地時間、各種運動信息相關的分析處理的判定結果而生成的報告信號被隨時發送至裝配于手腕的腕設備200。
[0294]并且，與由腕設備200接收到的報告信號相應的運動輔助信息大致實時地向用戶US提供。
[0295]因此，用戶US通過從裝配于手腕裝配的腕設備200提供的運動輔助信息，能夠大致實時地在運動中把握接地時間、各種運動信息的變化及異常等，并能夠迅速地修正當前的運動狀態。
[0296]另外，在本實施方式中，說明了將根據針對基于由胸部設備100在運動中獲取到的傳感器數據計算出的接地時間的、分析處理的判定結果生成的報告信號隨時發送至腕設備200，作為運動輔助信息大致實時地向用戶US報告的情況。但是，本發明不限定于此。
[0297]S卩，本實施方式所示的運動輔助裝置也可以將由胸部設備100計算出的接地時間其本身及各種運動信息、其分析數據及判定結果隨時發送至腕設備200，在腕設備200的顯示部256中以數值數據、圖表等方式來顯示。
[0298]由此，由于能夠在運動中將接地時間、各種運動信息的變化及異常等通過視覺大致實時地向用戶US提供，所以用戶US能夠確切地把握自己的運動狀態，并能夠迅速地反映至當前的運動狀態的改善中。
[0299]在本實施方式中，作為基于從胸部設備100發送的報告信號向用戶US提供規定的運動輔助信息的報告設備，示出以裝配于用戶US的手腕的腕設備200作為一例進行了說明。但是，本發明不限定于此。
[0300]S卩，能夠在本實施方式中應用的報告設備只要能夠通過視覺、觸覺，聽覺等人類的感覺來提供運動輔助信息即可。
[0301]因此，作為報告設備，可以應用例如裝配于耳部的耳機型、耳聽筒型、裝配于頭部的項圈型、眼鏡形狀的運動眼鏡型等各種方式的設備，也可以將例如智能電話裝配于上臂部。
[0302]〈第4實施方式>
[0303]接著，說明本發明的第4實施方式涉及的運動輔助裝置以及運動輔助方法。
[0304]在上述第I乃至第3實施方式中，說明了基于由胸部設備100在用戶US的運動中獲取到的傳感器數據，推定足部的接地時間，分析接地時間、各種運動信息的變化及異常等，生成與該判定結果相應的報告信號的情況。
[0305]在第4實施方式中，其特征在于，將由胸部設備100獲取到的傳感器數據傳送至外部的信息處理裝置(不同的設備)，由該外部的信息處理裝置推定足部的接地時間，分析接地時間、各種運動信息的變化及異常等，并報告與該判定結果相應的運動輔助信息。
[0306](運動輔助裝置)
[0307]圖20是表示本發明涉及的運動輔助裝置的第4實施方式的概念圖。
[0308]圖21是表示第4實施方式涉及的運動輔助裝置中應用的信息處理裝置的一構成例的功能模塊圖。
[0309]圖22是表示第4實施方式涉及的運動輔助裝置中應用的網絡服務器的一構成例的功能模塊圖。
[0310]在此，針對與上述第I乃至第3實施方式同等的構成，附加相同或同等的符號簡化其說明。
[0311]例如如圖20所示，第4實施方式涉及的運動輔助裝置具有胸部設備100、信息處理裝置300、網絡400、網絡服務器500、用戶終端700。
[0312]在此，胸部設備100在上述第3實施方式所示的構成中，具有將在運動中獲取到的傳感器數據隨時保存至存儲部130的功能、和在胸部設備100與外部的信息處理裝置300之間進行數據的傳送的功能。
[0313]S卩，胸部設備100不具有以下功能:上述第I乃至第3實施方式所示的、基于在運動中獲取到的傳感器數據，推定用戶US的足部的接地時間，分析接地時間、各種運動信息的變化及異常等，生成與其判定結果相應的報告信號。
[0314]信息處理裝置300是能夠至少在與胸部設備100之間，通過上述的無線通信方式、有線通信方式，或者經由存儲卡等存儲介質，進行各種數據的傳送的電子設備。
[0315]信息處理裝置300如后所述，具備對網絡400的連接功能、網頁瀏覽器功能。
[0316]例如如圖20所示，信息處理裝置300應用筆記本型、臺式的個人計算機301、智能電話302、平板終端303等通用設備，或者應用運動輔助裝置的專用設備(省略圖示)。
[0317]另外，在本實施方式中，信息處理裝置300能夠作為后述的用戶終端700來應用。
[0318]具體來說，例如如圖21所示，信息處理裝置300大致具備:運算處理電路320、存儲部330、輸入操作部340、顯示部350、動作電源360、I/F部380。
[0319]運算處理電路320是具備計時功能的CPU、MPU等運算處理裝置，通過按照規定的控制程序來進行處理，從而對顯示部350的各種信息的表示動作、接口部380的數據的傳送動作等各構成的動作進行控制。
[0320]存儲部330將從胸部設備100傳送的傳感器數據(至少加速度信號)暫時保存在規定的存儲區域中。
[0321]在將信息處理裝置300作為用于閱覽由網絡服務器500計算出的用戶US的足部的接地時間、分析處理后的接地時間、各種運動信息的判定結果等的用戶終端700進行應用的情況下，存儲部330將經由網絡400接收到的分析信息保存在規定的存儲區域中。
[0322]另外，存儲部330也可以與上述胸部設備100、腕設備200同樣地，具有其一部分或者全部作為可移動存儲介質的方式，并構成為能夠相對于信息處理裝置300進行裝卸。
[0323]輸入操作部340是附設于個人計算機301、智能電話302、平板終端303等的鍵盤、鼠標、觸摸墊、觸摸面板等輸入裝置。
[0324]輸入操作部340選擇顯示部350中顯示的任意的圖標、菜單，或指定畫面顯示中的任意的位置，由此執行與該圖表、菜單、該位置相對應的功能。
[0325]顯示部350具有例如液晶方式、發光元件方式等顯示面板，顯示將從至少上述胸部設備100接收到的傳感器數據經由后述的網絡400傳送至網絡服務器500時的通信狀態、傳送狀況。
[0326]在將信息處理裝置300作為用戶終端700來應用的情況下，顯示部(信息提供部)350將上述傳感器數據及接地時間、各種運動信息、其分析數據及判定結果以數值數據、圖表等方式來顯示。
[0327]動作電源360向信息處理裝置300的各構成提供驅動用電力。
[0328]在智能電話302、平板終端303等便攜型的電子設備(可移動設備)中，動作電源360應用例如鋰離子電池等二次電池。
[0329]在筆記本型的個人計算機301等中，應用二次電池、商用電源。
[0330]在臺式的個人計算機中，應用商用電源。
[0331]接口部380作為接收從胸部設備100發送的傳感器數據時的接口起作用。
[0332]接口部380具備對因特網、L AN (Local Area Network)等網絡400的連接功能，作為在與網絡服務器500之間收發傳感器數據(圖中，標記為“傳送數據”)、分析信息時的接口起作用。
[0333]網絡400是能夠在上述信息處理裝置300與網絡服務器500之間，進行傳感器數據(傳送數據)、分析信息的收發的計算機網絡。
[0334]在此，網絡400可以是因特網等公眾能夠利用的網絡，也可以是限定于企業、地域、教育機構等特定的團體而能夠利用的網絡。
[0335]網絡服務器500經由上述網絡400與信息處理裝置300連接。
[0336]網絡服務器500是至少具備基于從信息處理裝置300傳送的、在運動中獲取到的傳感器數據，上述第I乃至第3實施方式所示的、推定用戶US的足部的接地時間，分析接地時間、各種運動信息的變化及異常等，生成與該判定結果相應的報告信號的功能的應用服務器。
[0337]具體來說，例如如圖22所示，網絡服務器500大致具備:運算處理電路520、存儲部530、輸入操作部540、顯示部550、動作電源560、I/F部580、數據庫600。
[0338]在此，輸入操作部540、顯示部550、動作電源560由于分別具有與上述的信息處理裝置300的輸入操作部340、顯示部350、動作電源360同等的功能，所以省略其說明。
[0339]數據庫600可以內置于網絡服務器500中，也可以外附連接于網絡服務器500，或者與網絡400直接連接。
[0340]運算處理電路520以及存儲部530具有與上述第I乃至第3實施方式所示的運算處理電路120以及存儲部130同等的功能。
[0341]S卩，運算處理電路520是具備計時功能的運算處理裝置，通過按照規定的控制程序來進行處理，從而對將傳感器數據(傳送數據)、分析信息等向存儲部530、數據庫600保存并讀出的保存、讀出動作、顯示部550的各種信息的表示動作、接口部580的數據的傳送動作等各構成的動作進行控制。
[0342]運算處理電路520通過按照規定的算法程序來進行處理，從而基于經由接口部580接收到的傳感器數據(傳送數據)，進行上述第I乃至第3實施方式所示的、推定用戶US的足部的接地時間，分析接地時間、各種運動信息的變化及異常等的處理。
[0343]將在該分析處理中生成的分析數據、判定結果保存在例如數據庫600的規定的存儲區域中。
[0344]用戶US使用用戶終端700接入網絡服務器500，由此運算處理電路520從數據庫600中適當讀出與用戶US的請求相應的傳感器數據及各種運動信息、其分析數據及判定結果，生成用于在用戶終端700所具備的網頁瀏覽器中以使用了數值、圖表等顯示方式顯示的網頁顯示數據。
[0345]并且，將該網頁顯示數據作為分析信息經由網絡400向用戶終端700發送。
[0346]存儲部530暫時保存由上述運算處理電路520按照規定的控制程序、算法程序進行處理時使用的、或按照該程序進行處理時生成的各種數據。
[0347]接口部580作為在接收從上述信息處理裝置300傳送的傳感器數據時以及在將由網絡服務器500計算出的接地時間及各種運動信息、包含其分析數據及判定結果等在內的分析信息發送至用戶終端700時的接口起作用。
[0348]用戶終端700是具有與上述信息處理裝置300同等的構成(參照圖21)的電子設備。
[0349]用戶終端700通過接入網絡服務器500，從而經由網絡400接收由網絡服務器500生成的網頁顯示數據，并通過網頁瀏覽器來顯示。
[0350]由此，將基于在運動中獲取到的傳感器數據計算出的接地時間及各種運動信息、其分析數據及判定結果以數值數據、圖表等方式顯示于顯示部中。
[0351]另外，用戶終端700可以直接應用在將傳感器數據向網絡服務器500傳送中使用的信息處理裝置300，也可以應用與該信息處理裝置300不同的、具備網絡連接功能的電子設備。
[0352](運動輔助方法)
[0353]接著，說明本實施方式涉及的運動輔助裝置的運動輔助方法。
[0354]圖23是表示由本實施方式涉及的運動輔助裝置執行的運動輔助方法的一例的流程圖。
[0355]在此，針對與上述第I乃至第3實施方式同等的步驟，簡化其說明。
[0356]在本實施方式涉及的運動輔助方法中，如圖23的流程圖所示，首先，用戶US接通裝配于身體的胸部設備100的電源并使該設備起動(步驟401)。
[0357]接著，與用戶US的運動開始同時的，或在運動開始前后，開始胸部設備100的傳感動作(步驟S402)。由此，對用戶US的運動中的傳感器數據(至少加速度信號)進行收集，并將其保存在存儲部130的規定的存儲區域中(步驟S403)。
[0358]該傳感器數據的收集與用戶US運動結束同時地，或在運動結束前后，一直持續至胸部設備100的傳感動作結束為止(步驟S404)。
[0359]接著，在用戶US的運動結束后，將胸部設備100的存儲部130中保存的傳感器數據通過無線通信方式、有線通信方式，或者經由存儲卡等，傳送至信息處理裝置300，進一步地，經由網絡400由信息處理裝置300將該傳感器數據傳送至網絡服務器500 (步驟S405)。
[0360]將傳送至網絡服務器500的傳感器數據(傳送數據)保存在存儲部530或數據庫600的規定的存儲區域中。
[0361]接著，在網絡服務器500中，基于存儲部530中保存的傳感器數據，運算處理電路520與上述第I乃至第3實施方式同樣地，執行以下處理:推定用戶US的足部的接地時間，分析接地時間、各種運動信息的變化及異常等，生成與該判定結果相應的報告信號(步驟S406、S407)。
[0362]將計算出的接地時間及各種運動信息、其分析數據及判定結果保存在數據庫600的規定的存儲區域中。
[0363]接著，用戶US操作信息處理裝置300或用戶終端700，經由網絡400接入網絡服務器500,進行請求(request)任意的分析信息的顯示的操作。
[0364]由此，網絡服務器500通過運算處理電路520讀出數據庫600中保存的接地時間及各種運動信息、其分析數據及判定結果，生成與上述的請求相應的具有規定的顯示方式的網頁顯示數據。
[0365]生成的網頁顯示數據通過接口部580經由網絡400作為分析信息被發送至信息處理裝置300、用戶終端700。
[0366]發送至信息處理裝置300、用戶終端700的分析信息使用網頁瀏覽器以數值數據、圖表等方式顯示于顯示部350中(步驟S408)。
[0367]如上所述，在本實施方式中，通過用戶US裝配于胸部的胸部設備100來收集運動中的傳感器數據，將收集到的傳感器數據在運動結束后通過信息處理裝置300經由網絡400傳送至網絡服務器500。
[0368]并且，在網絡服務器500中，執行上述的用戶US的足部的接地時間的計算、接地時間、各種運動信息的變化及異常等分析。
[0369]并且，用戶US通過信息處理裝置300、用戶終端700接入網絡服務器500，由此從網絡服務器500將傳感器數據及接地時間、各種運動信息、其分析數據及判定結果等作為分析信息來發送，并顯示于信息處理裝置300、用戶終端700的顯示部350中。
[0370]由此，在本實施方式中，用戶US僅僅裝配簡單構成的運動輔助裝置(胸部設備100)，就能夠在運動后通過視覺直觀地把握接地時間、各種運動信息的變化及異常等，所以能夠有效地反映至之后的運動時。
[0371]在本實施方式中，胸部設備100只要至少具有收集并保存運動中的傳感器數據的功能即可，信息處理裝置300只要至少具有將傳感器數據向網絡服務器500傳送的傳送功能、和基于網頁瀏覽器的分析信息的顯示功能即可。
[0372]因此，能夠低價且簡單地構成本實施方式涉及的運動輔助裝置。
[0373]在本實施方式中，在網絡服務器500中，進行用戶US的足部的接地時間的計算、接地時間、各種運動信息的變化的傾向等分析。
[0374]由此，在網絡服務器500中，通過隨時更新例如與接地時間的計算相關的算法程序、與接地時間、各種運動信息的分析相關的算法程序，從而能夠始終執行最新的方法的計算處理、分析處理，并能夠確切地把握自己的運動狀態。
[0375]另外，在本實施方式中，說明了將由胸部設備100獲取到的傳感器數據(至少加速度信號)通過信息處理裝置300經由網絡400傳送至網絡服務器500，在該網絡服務器500中，進行上述的用戶US的足部的接地時間的計算、接地時間、各種運動信息的變化及異常等分析的情況。但是，本發明并不限定于此。
[0376]如圖20所示，也可以在設置于胸部設備100的外部的信息處理裝置300 (例如筆記本型、臺式的個人計算機304)中，進行上述接地時間的計算、接地時間、各種運動信息的分析。
[0377]在該情況下，信息處理裝置300具有通過由圖21所示的運算處理電路320按照規定的算法程序進行處理，從而進行接地時間的計算、接地時間、各種運動信息的分析的功能，不必具有對網絡400的連接功能。
[0378]因此，即使是信息處理裝置300不能進行對網絡400的連接(或，難以進行連接)的環境，也能夠良好地執行接地時間的計算處理、接地時間、各種運動信息的分析處理，并能夠將接地時間、各種運動信息的分析數據、判定結果以數值數據、圖表等方式顯示于顯示部350中。
[0379]由此，由于能夠將接地時間、各種運動信息的變化的傾向等通過視覺向用戶US提供，所以用戶US能夠直觀地把握自己的運動狀態，并能夠有效地反映至今后的運動時。
[0380]在上述各實施方式中，詳細說明了將具備加速度測量部110、角速度測量部170的胸部設備100裝配于胸部的構成。但是，本發明不限定于該方式。
[0381]本發明只要至少能夠獲取運動中(行進中)的3軸方向的加速度信號即可，可以裝配于身體的其他部位、例如腰部、頸部等人體的上半身，更優選地裝配于除四肢以外的軀干。根據
【發明者】的驗證，確認到通過裝配于軀干，能夠使用上述實施方式涉及的方法精度良好地計算(推定)接地時間。
[0382]在上述各實施方式中，作為應用本發明的運動以跑步為例進行了說明。但是，本發明不限定于此。也可以應用于例如競走等由周期動作構成的各種運動中。
[0383]以上，說明了本發明的幾個實施方式，本發明不限定于上述實施方式，而是包含與專利權利要求的范圍所記載的發明及其均等的范圍。
【權利要求】
1.一種運動輔助裝置，具有: 加速度測量部，其獲取與利用者的身體的動作相對應的上下方向、前后方向以及左右方向這3軸方向的加速度信號，其中，該利用者進行周期性邁開足部而移動的運動； 上下加速度最大值獲取部，其獲取由上述加速度測量部獲取到的上述上下方向的加速度信號在上述利用者的足部的動作的I周期期間內的第I最大值； 信號處理部，其在上述I周期期間內，關于對上述3軸方向之中至少2軸方向的上述加速度信號進行合成而生成的合成加速度信號的第2最大值，搜尋上述合成加速度信號在上述第2最大值的時間位置的前方與上述利用者的足部的著地動作以及離地動作相關的第I變化點、和上述合成加速度信號在上述第2最大值的時間位置的后方與上述利用者的足部的著地動作以及離地動作相關的第2變化點；和 接地時間計算部，其在通過上述信號處理部的搜尋而檢測到上述第I變化點和上述第2變化點時，將上述第I變化點與上述第2變化點之間的時間獲取為變化點間隔，基于上述上下方向的加速度信號的上述第I最大值和上述變化點間隔，計算上述運動中的利用者的上述足部的接地時間。
2.根據權利要求1所述的運動輔助裝置，其中， 在將上述接地時間設為T，將上述第I最大值設為P，將上述變化點間隔設為W，將a、b設為正常數，將c設為負常數時，上述接地時間計算部由式(I)來計算上述接地時間， T = aXP+bXff+cXPXff— (I)。
3.根據權利要求1所述的運動輔助裝置，其中， 在上述信號處理部未檢測到上述第I變化點以及上述第2變化點中的至少一方時，上述接地時間計算部基于上述上下方向的加速度信號的上述第I最大值來計算上述接地時間。
4.根據權利要求3所述的運動輔助裝置，其中， 在將上述接地時間設為T，將上述第I最大值設為P，將d設為正常數時，上述接地時間計算部由式(2)來計算上述接地時間， 接地時間 T = dX (1/P)...(2)。
5.根據權利要求1所述的運動輔助裝置，其中， 生成上述合成加速度信號的上述2軸方向的上述加速度信號是上述上下方向的加速度信號和上述前后方向的加速度信號。
6.根據權利要求1所述的運動輔助裝置，其中， 上述信號處理部， 在上述合成加速度信號的上述第2最大值的時間位置的前后方向上，搜尋成為規定的閾值以下的極小值， 在上述第2最大值的時間位置的前方以及后方分別檢測到至少一個上述極小值時，將上述極小值中在上述第2最大值的前方處于時間上與上述第2最大值最近的位置的第I極小值獲取為上述第I變化點，將上述極小值中在上述第2最大值的后方處于時間上與上述第2最大值最近的位置的第2極小值獲取為上述第2變化點， 上述接地時間計算部將上述第I極小值與上述第2極小值之間的時間獲取為上述變化點間隔。
7.根據權利要求1所述的運動輔助裝置，其中， 該運動輔助裝置具有: 軸校正部，其使上述加速度信號的各軸旋轉，來校正各軸的上述加速度信號的值，以使由上述加速度測量部獲取到的上述上下方向的加速度信號與重力方向相一致， 上述上下加速度最大值獲取部基于由上述軸校正部校正后的上述加速度信號，獲取上述上下方向的加速度信號的上述第I最大值， 上述信號處理部基于由上述軸校正部校正后的上述加速度信號，搜尋上述第I以及第2變化點。
8.根據權利要求7所述的運動輔助裝置，其中， 該運動輔助裝置進一步具有: 角速度測量部，其獲取上述運動中的利用者的上述3軸的旋轉方向的角速度信號， 上述軸校正部基于由上述角速度測量部獲取到的上述角速度信號，推定上述重力方向，并校正上述加速度信號的值。
9.根據權利要求1所述的運動輔助裝置，其中， 該運動輔助裝置進一步具有: 判定部，其將由上述接地時間計算部計算出的上述接地時間與規定的基準值進行比較，生成與上述比較的結果相應的報告信號；和 信息提供部，其基于上述報告信號，向上述利用者提供規定的運動輔助信息。
10.根據權利要求9所述的運動輔助裝置，其中， 上述加速度測量部、上述存儲部、上述上下加速度最大值獲取部、上述信號處理部、上述接地時間計算部、上述判定部、上述信息提供部分別直接或間接地與網絡連接， 上述上下加速度最大值獲取部、上述信號處理部以及上述接地時間計算部基于經由上述網絡接收到的上述加速度信號，分別進行上述上下方向的加速度信號的上述第I最大值的獲取、針對上述合成加速度信號的上述第I及第2變化點的搜尋以及上述接地時間的計算， 上述信息提供部基于經由上述網絡接收到的至少與上述判定部的上述判定結果相應的上述報告信號，向上述利用者提供上述運動輔助信息。
11.根據權利要求1所述的運動輔助裝置，其中， 該運動輔助裝置進一步具有: 存儲部，其隨時保存由上述加速度測量部獲取到的上述加速度信號， 上述上下加速度最大值獲取部、上述信號處理部以及上述接地時間計算部在上述運動結束后，基于上述存儲部中保存的上述加速度信號，分別進行上述上下方向的加速度信號的上述第I最大值的獲取、上述第I及第2變化點的搜尋以及上述接地時間的計算。
12.—種運動輔助方法，包括以下步驟: 獲取與利用者的身體的動作相對應的上下方向、前后方向以及左右方向這3軸方向的加速度信號，其中，該利用者進行周期性邁開足部而移動的運動； 獲取上述上下方向的加速度信號在上述利用者的足部的動作的I周期期間內的第I最大值； 進行以下搜尋:在上述I周期期間內，關于對上述3軸方向之中至少2軸方向的上述加速度信號進行合成而生成的合成加速度信號的第2最大值，搜尋上述合成加速度信號在上述第2最大值的時間位置的前方與上述利用者的足部的著地動作以及離地動作相關的第I變化點、和上述合成加速度信號在上述第2最大值的時間位置的后方與上述利用者的足部的著地動作以及離地動作相關的第2變化點；和 在通過上述搜尋而檢測到上述第I變化點和上述第2變化點時，將上述第I變化點與上述第2變化點之間的時間獲取為變化點間隔，基于上述上下方向的加速度信號的上述第I最大值和上述變化點間隔，計算上述運動中的利用者的上述足部的接地時間。
13.根據權利要求12所述的運動輔助方法，其中， 在計算上述接地時間的步驟中，在將上述接地時間設為T，將上述第I最大值設為P，將上述變化點間隔設為W，將a、b設為正常數，將C設為負常數時，由式(3)來計算上述接地時間。 T = aXP+bXff+cXpXff— (3)。
14.根據權利要求12所述的運動輔助方法，其中， 該運動輔助方法還包括以下步驟: 在進行上述搜尋的步驟中，在未檢測到上述第I變化點以及上述第2變化點中的至少一方時，基于上述上下方向的加速度信號的上述第I最大值來計算上述接地時間。
15.根據權利要求14所述的運動輔助方法，其中， 在計算上述接地時間的步驟中，在將上述接地時間設為T，將上述第I最大值設為P，將d設為正常數時，由式(4)計算上述接地時間， 接地時間 T = dX (1/P)...(4)。
16.根據權利要求12所述的運動輔助方法，其中， 在進行上述搜尋的步驟中， 在上述合成加速度信號的上述第2最大值的時間位置的前后方向上，搜尋成為規定的閾值以下的極小值， 在上述第2最大值的時間位置的前方以及后方分別檢測到至少一個上述極小值時，將上述極小值中在上述第2最大值的前方處于時間上與上述第2最大值最近的位置的第I極小值獲取為上述第I變化點，將上述極小值中在上述第2最大值的后方處于時間上與上述第2最大值最近的位置的第2極小值獲取為上述第2變化點， 在計算上述接地時間的步驟中，將上述第I極小值與上述第2極小值之間的時間獲取為上述變化點間隔。
17.根據權利要求12所述的運動輔助方法，其中， 該運動輔助方法進一步包括以下步驟: 將在計算上述接地時間的步驟中計算出的上述接地時間與規定的基準值進行比較，生成與上述比較的結果相應的報告信號，基于上述報告信號，向上述利用者提供規定的運動輔助信息。
【文檔編號】A63B71/00GK104436597SQ201410478847
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2013年9月19日
【發明者】長坂知明 申請人:卡西歐計算機株式會社