(57)【要約】【課題】対象部位の怪我の予防に寄与する運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムを提供する。【解決手段】運動補助プログラムは検出部により検出された身体の疲労に関する情報を含む第１状態情報を読み込む第１ステップＳ１と、第１状態情報に応じて対象部位に筋損傷または筋断裂が生じる可能性を示すリスク情報を演算する第２ステップＳ２と、演算されたリスク情報を含む第２状態情報を出力する第３ステップＳ３とを制御部に実行させる。【選択図】図５
2020103653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出部により検出された身体の疲労に関する情報を含む第１状態情報を読み込む第１ステップと、
前記第１状態情報に応じて対象部位に筋損傷または筋断裂が生じる可能性を示すリスク情報を演算する第２ステップと、
演算された前記リスク情報を含む第２状態情報を出力する第３ステップと、を制御部に実行させる
運動補助プログラム。
【請求項２】
前記第１ステップでは、前記対象部位の筋肉の状態、前記対象部位の運動の状態、および、身体の姿勢の少なくとも１つを含む前記第１状態情報を読み込み、
前記第２ステップでは、前記対象部位の筋肉の状態、前記対象部位の運動の状態、および、身体の姿勢の少なくとも１つに応じて前記リスク情報を演算する
請求項１に記載の運動補助プログラム。
【請求項３】
前記第１ステップでは、前記対象部位の筋電、筋音、および、筋硬度の少なくとも１つに関する情報を含む前記第１状態情報を読み込む
請求項２に記載の運動補助プログラム。
【請求項４】
前記第１ステップでは、前記対象部位の角速度および加速度の少なくとも一方に関する情報を含む前記第１状態情報を読み込む
請求項２または３に記載の運動補助プログラム。
【請求項５】
前記第２ステップでは、前記対象部位の筋力に応じて前記リスク情報を演算する
請求項２〜４のいずれか一項に記載の運動補助プログラム。
【請求項６】
前記第２ステップでは、前記第１状態情報に応じて前記対象部位の最大筋力および前記対象部位の現在筋力を演算し、前記最大筋力および前記現在筋力に応じて前記リスク情報を演算する
請求項５に記載の運動補助プログラム。
【請求項７】
前記第２ステップでは、前記最大筋力を基準に基準筋力を演算し、前記現在筋力と前記基準筋力とを比較し、前記現在筋力が前記基準筋力以下である場合、前記対象部位に筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いと判定する
請求項６に記載の運動補助プログラム。
【請求項８】
前記第２ステップでは、右半身の前記対象部位の運動の状態および左半身の前記対象部位の運動の状態に応じて前記リスク情報を演算する
請求項１〜７のいずれか一項に記載の運動補助プログラム。
【請求項９】
前記第２ステップでは、ピッチ、ストライド、および、股関節角度の少なくとも１つに応じて前記リスク情報を演算する
請求項８に記載の運動補助プログラム。
【請求項１０】
前記第２ステップでは、身体の前傾角度に応じて前記リスク情報を演算する
請求項１〜９のいずれか一項に記載の運動補助プログラム。
【請求項１１】
前記リスク情報を報知する報知部を制御する指示情報を前記第２状態情報に応じて演算する第４ステップを前記制御部にさらに実行させ、
前記第３ステップでは、前記指示情報をさらに出力する
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の運動補助プログラム。
【請求項１２】
対象部位に装着されるウェアと、
前記ウェアに設けられる前記検出部と、
前記検出部により検出された前記第１状態情報を送信する送信部と、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の運動補助プログラムとを備える
運動補助システム。
【請求項１３】
前記検出部は前記対象部位の筋肉の状態を検出する筋肉状態検出部、および、前記対象部位の運動の状態を検出する運動状態検出部を含む
請求項１２に記載の運動補助システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行動作の種類を判別する運動補助システムが知られている。従来の運動補助システムは例えば歩行動作の種類に応じて対象部位の運動を補助する。特許文献１は従来の運動補助システムの一例を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１３６５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
対象部位の怪我を予防できることが好ましい。
本発明の目的は対象部位の怪我の予防に寄与する運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に関する運動補助プログラムの一形態は、検出部により検出された身体の疲労に関する情報を含む第１状態情報を読み込む第１ステップと、前記第１状態情報に応じて対象部位に筋損傷または筋断裂が生じる可能性を示すリスク情報を演算する第２ステップと、演算された前記リスク情報を含む第２状態情報を出力する第３ステップと、を制御部に実行させる。
【０００６】
本発明に関する運動補助システムの一形態は、対象部位に装着されるウェアと、前記ウェアに設けられる前記検出部と、前記検出部により検出された前記第１状態情報を送信する送信部と、前記運動補助プログラムとを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に関する運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムは、対象部位の怪我の予防に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態の運動補助システムの使用状態の一例を示す斜視図。
【図２】図１の運動補助システムのブロック図。
【図３】トレーニング時における現在筋力の推移の一例を示すグラフ。
【図４】図１の運動補助システムを利用して運動する運動者の側面図。
【図５】運動補助プログラムに従う制御の一例を示すフローチャート。
【図６】運動補助システムの使用方法の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムが取り得る形態の一例）
本発明に関する運動補助プログラムの一形態は、検出部により検出された身体の疲労に関する情報を含む第１状態情報を読み込む第１ステップと、前記第１状態情報に応じて対象部位に筋損傷または筋断裂が生じる可能性を示すリスク情報を演算する第２ステップと、演算された前記リスク情報を含む第２状態情報を出力する第３ステップと、を制御部に実行させる。
身体の疲労は筋損傷または筋断裂が生じる可能性に影響する。リスク情報は怪我の予防に利用できる。上記運動補助プログラムは対象部位の怪我の予防に寄与する。
【００１０】
前記運動補助プログラムの一例によれば、前記第１ステップでは、前記対象部位の筋肉の状態、前記対象部位の運動の状態、および、身体の姿勢の少なくとも１つを含む前記第１状態情報を読み込み、前記第２ステップでは、前記対象部位の筋肉の状態、前記対象部位の運動の状態、および、身体の姿勢の少なくとも１つに応じて前記リスク情報を演算する。
対象部位の筋肉の状態、対象部位の運動の状態、および、身体の姿勢は身体の疲労の大きさに応じて変化する。上記運動補助プログラムによれば、リスク情報を好適に演算できる。
【００１１】
前記運動補助プログラムの一例によれば、前記第１ステップでは、前記対象部位の筋電、筋音、および、筋硬度の少なくとも１つに関する情報を含む前記第１状態情報を読み込む。
上記運動補助プログラムによれば、対象部位の筋肉の状態を好適に演算できる。
【００１２】
前記運動補助プログラムの一例によれば、前記第１ステップでは、前記対象部位の角速度および加速度の少なくとも一方に関する情報を含む前記第１状態情報を読み込む。
上記運動補助プログラムによれば、対象部位の運動の状態を好適に演算できる。
【００１３】
前記運動補助プログラムの一例によれば、前記第２ステップでは、前記対象部位の筋力に応じて前記リスク情報を演算する。
対象部位の筋力は筋損傷または筋断裂が生じる可能性に影響する。上記運動補助プログラムによれば、対象部位に筋損傷または筋断裂が生じる可能性を好適に演算できる。
【００１４】
前記運動補助プログラムの一例によれば、前記第２ステップでは、前記第１状態情報に応じて前記対象部位の最大筋力および前記対象部位の現在筋力を演算し、前記最大筋力および前記現在筋力に応じて前記リスク情報を演算する。
対象部位の筋力が低下している場合、対象部位に筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高くなる。上記運動補助プログラムによれば、リスク情報を好適に演算できる。
【００１５】
前記運動補助プログラムの一例によれば、前記第２ステップでは、前記最大筋力を基準に基準筋力を演算し、前記現在筋力と前記基準筋力とを比較し、前記現在筋力が前記基準筋力以下である場合、前記対象部位に筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いと判定する。
最大筋力に対する現在筋力の割合が一定値を下回る場合、対象部位に筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高くなる。上記運動補助プログラムによれば、対象部位に筋損傷または筋断裂が生じる可能性を好適に演算できる。
【００１６】
前記運動補助プログラムの一例によれば、前記第２ステップでは、右半身の前記対象部位の運動の状態および左半身の前記対象部位の運動の状態に応じて前記リスク情報を演算する。
筋力が低下した状態では、右半身の動作と左半身の動作とのバランスが崩れる場合がある。上記運動補助プログラムによれば、リスク情報を好適に演算できる。
【００１７】
前記運動補助プログラムの一例によれば、前記第２ステップでは、ピッチ、ストライド、および、股関節角度の少なくとも１つに応じて前記リスク情報を演算する。
右下肢および左下肢の一方または両方の筋力が低下した状態では、右下肢が先行する場合と左下肢が先行する場合とにおけるピッチ、ストライド、および、股関節角度の少なくとも１つに差が現れる場合がある。上記運動補助プログラムによれば、リスク情報を好適に演算できる。
【００１８】
前記運動補助プログラムの一例によれば、前記第２ステップでは、身体の前傾角度に応じて前記リスク情報を演算する。
身体の能力が低下した状態では、身体の姿勢が前傾する場合がある。上記運動補助プログラムによれば、リスク情報を好適に演算できる。
【００１９】
前記運動補助プログラムの一例によれば、前記リスク情報を報知する報知部を制御する指示情報を前記第２状態情報に応じて演算する第４ステップを前記制御部にさらに実行させ、前記第３ステップでは、前記指示情報をさらに出力する。
上記運動補助プログラムによれば、運動者およびそのトレーナ等にリスク情報を提供できる。
【００２０】
本発明に関する運動補助システムの一形態は、対象部位に装着されるウェアと、前記ウェアに設けられる前記検出部と、前記検出部により検出された前記第１状態情報を送信する送信部と、前記運動補助プログラムとを備える。
上記運動補助システムは対象部位の怪我の予防に寄与する。
【００２１】
前記運動補助システムの一例によれば、前記検出部は前記対象部位の筋肉の状態を検出する筋肉状態検出部、および、前記対象部位の運動の状態を検出する運動状態検出部を含む。
上記運動補助システムによれば、対象部位の筋肉の状態および対象部位の運動の状態を好適に演算できる。
【００２２】
（実施の形態）
図１を参照して、運動補助システム１の構成について説明する。
運動補助システム１は例えば運動者が行うトレーニングに利用される。トレーニングは例えば一般的な生活およびスポーツ等に関連する対象部位Ｔの運動を含む。対象部位Ｔは大腿を含む。一例では、トレーニングはランニングを含む。運動補助システム１を構成する主な要素は装着体１０、端末装置３０、および、運動補助プログラムである。
【００２３】
装着体１０は身体に装着される。装着体１０を構成する主な要素はウェア１１および検出ブロック２０である。ウェア１１は対象部位Ｔに装着される。一例では、ウェア１１は対象部位Ｔを覆うように下肢に装着される。図１に示される例では、ウェア１１はハーフタイツである。検出ブロック２０はウェア１１に設けられる。検出ブロック２０は例えばウェア１１のうちの対象部位Ｔと対応する部分に設けられる。検出ブロック２０は有線または無線によって端末装置３０と電気的に通信可能に構成される。一例では、検出ブロック２０は端末装置３０と無線通信可能に構成される。
【００２４】
検出ブロック２０は左半身に対応する左半身用の検出ブロック２０、および、右半身に対応する右半身用の検出ブロック２０を含む。左半身用の検出ブロック２０の構成は右半身用の検出ブロック２０の構成と実質的に同じである。左半身用の検出ブロック２０の配置は右半身用の検出ブロック２０の配置と左右対称の関係を有する。左半身用の検出ブロック２０は例えばウェア１１のうちの左半身の対象部位Ｔと対応する部分に設けられる。図１に示される例では、左半身用の検出ブロック２０はウェア１１のうちの左大腿の背面と対応する部分に設けられる。右半身の検出ブロック２０は例えばウェア１１のうちの右半身の対象部位Ｔと対応する部分に設けられる。図１に示される例では、右半身用の検出ブロック２０はウェア１１のうちの右大腿の背面と対応する部分に設けられる。
【００２５】
端末装置３０は装着体１０とは別体に設けられる。端末装置３０はスマートデバイスおよびパーソナルコンピュータの少なくとも一方を含む。スマートデバイスはスマートウォッチ等のウェアラブルデバイス、スマートフォン、および、タブレットコンピュータの少なくとも１つを含む。図１に示される例では、端末装置３０はタブレットコンピュータを含む。端末装置３０は検出ブロック２０とペアリングすることによって、検出ブロック２０と無線通信できる。ペアリングに必要な通信要素は検出ブロック２０および端末装置３０のそれぞれに含まれる。端末装置３０はウェア１１に取り付けられてもよい。
【００２６】
図２を参照して、運動補助システム１の具体的な構成について説明する。図２に示される装着体１０は一方の検出ブロック２０を省略している。
検出ブロック２０を構成する主な要素は検出部２１および送信部２５である。検出部２１は身体の疲労に関する情報を検出する。身体の疲労に関する情報は対象部位Ｔの筋肉の状態に関する情報、対象部位Ｔの運動の状態に関する情報、および、身体の姿勢に関する情報の少なくとも１つを含む。検出部２１は送信部２５と電気的に接続される。検出部２１は対象部位Ｔの筋肉の状態を検出する筋肉状態検出部２２、および、対象部位Ｔの運動の状態を検出する運動状態検出部２３を含む。
【００２７】
筋肉状態検出部２２はウェア１１に設けられる。一例では、筋肉状態検出部２２は筋電センサ２２Ａ、筋音センサ２２Ｂ、および、筋硬度センサ２２Ｃの少なくとも１つを含む。筋電センサ２２Ａは大腿の筋電を検出する。筋電は筋肉で発生する微弱な電場の変化を含む。一例では、筋電センサ２２Ａはウェア１１のうちの大腿のハムストリングと対応する部分に設けられる。筋音センサ２２Ｂは大腿の筋音を検出する。筋音は筋肉の活動によって生じる微細な振動を含む。一例では、筋音センサ２２Ｂはウェア１１のうちの大腿のハムストリングと対応する部分に設けられる。筋硬度センサ２２Ｃは大腿の筋肉の硬度（以下「筋硬度」）を検出する。一例では、筋硬度センサ２２Ｃはウェア１１のうちの大腿のハムストリングと対応する部分に設けられる。
【００２８】
運動状態検出部２３はウェア１１に設けられる。一例では、運動状態検出部２３は大腿角速度センサ２３Ａおよび大腿加速度センサ２３Ｂの少なくとも一方を含む。大腿角速度センサ２３Ａは大腿の角速度を検出する。大腿の角速度は前後軸まわりの角速度、左右軸まわりの角速度、および、上下軸まわりの角速度の少なくとも１つを含む。一例では、大腿角速度センサ２３Ａは３軸角速度センサである。大腿角速度センサ２３Ａにより検出される値が積分されると、前後軸に対する大腿の角度、左右軸に対する大腿の角度、および、上下軸に対する大腿の角度の少なくとも１つが算出される。大腿加速度センサ２３Ｂは大腿の加速度を検出する。大腿の加速度は前後軸の加速度、左右軸の加速度、および、上下軸の加速度の少なくとも１つを含む。一例では、大腿加速度センサ２３Ｂは３軸加速度センサである。
【００２９】
検出部２１は腰の角速度を検出する上体角速度センサ２４をさらに含む。上体角速度センサ２４は検出ブロック２０に含まれない。換言すれば、上体角速度センサ２４は検出ブロック２０とは別体に設けられる。一例では、上体角速度センサ２４はウェア１１のうちの骨盤と対応する部分に設けられる（図１参照）。上体角速度センサ２４は下半身に対する上半身の角速度を検出する。上体角速度センサ２４により検出される値が積分されると、下半身に対する上半身の角度が算出される。一例では、上体角速度センサ２４によって身体の前傾角度ＡＦ（図４参照）が検出される。
【００３０】
送信部２５は検出部２１により検出された第１状態情報を送信する。第１状態情報は身体の疲労に関する情報を含む。一例では、送信部２５は筋電センサ２２Ａ、筋音センサ２２Ｂ、筋硬度センサ２２Ｃ、大腿角速度センサ２３Ａ、大腿加速度センサ２３Ｂ、および、上体角速度センサ２４の少なくとも１つにより検出された第１状態情報を端末装置３０に送信する。左半身用の検出ブロック２０に含まれる送信部２５、および、右半身用の検出ブロック２０に含まれる送信部２５を共通の１つの送信部２５としてもよい。
【００３１】
装着体１０は電源１２をさらに含む。電源１２は例えばウェア１１に設けられる。電源１２は装着体１０に含まれる各種の電気的な要素に電力を供給する。一例では、電源１２は検出ブロック２０および上体角速度センサ２４に電力を供給する。
【００３２】
端末装置３０を構成する主な要素は制御部３１、操作部３２、報知部３３、および、電源３４である。制御部３１は１つまたは複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含む。制御部３１は第１状態情報および操作部３２の操作に関する操作情報の少なくとも一方に基づいて各種の制御を実行する。制御部３１は情報読込部３１Ａ、リスク演算部３１Ｂ、情報出力部３１Ｃ、および、情報演算部３１Ｄを含む。
【００３３】
情報読込部３１Ａは検出部２１により検出された身体の疲労に関する情報を含む第１状態情報を読み込む。一例では、情報読込部３１Ａは対象部位Ｔの筋肉の状態、対象部位Ｔの運動の状態、および、身体の姿勢の少なくとも１つを含む第１状態情報を読み込む。具体的には、情報読込部３１Ａは大腿の筋電、大腿の筋音、大腿の筋硬度、大腿の角速度、大腿の加速度、および、腰の角速度の少なくとも１つに関する情報を含む第１状態情報を読み込む。情報読込部３１Ａは第１状態情報をリスク演算部３１Ｂに出力する。
【００３４】
リスク演算部３１Ｂは第１状態情報に応じて対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性を示すリスク情報を演算する。一例では、リスク演算部３１Ｂは対象部位Ｔの筋肉の状態、対象部位Ｔの運動の状態、および、身体の姿勢の少なくとも１つに応じてリスク情報を演算する。リスク演算部３１Ｂは例えば以下の第１例〜第４例の少なくとも１つに従ってリスク情報を演算する。
【００３５】
第１例では、リスク演算部３１Ｂは対象部位Ｔの筋力に応じてリスク情報を演算する。対象部位Ｔの筋力は筋電センサ２２Ａ、筋音センサ２２Ｂ、および、筋硬度センサ２２Ｃの少なくとも１つの検出結果に基づいて演算される。一例では、リスク演算部３１Ｂは第１状態情報に応じて対象部位Ｔの最大筋力ＰＭおよび対象部位Ｔの現在筋力ＰＣを演算し、最大筋力ＰＭおよび現在筋力ＰＣに応じてリスク情報を演算する。対象部位Ｔの最大筋力ＰＭは対象部位Ｔが発揮可能な最大の筋力である。対象部位Ｔの現在筋力ＰＣは対象部位Ｔが現在において発揮可能な最大の筋力である。対象部位Ｔの現在筋力ＰＣは身体の疲労の大きさに応じて変化する。
【００３６】
図３に示されるように、リスク演算部３１Ｂは最大筋力ＰＭを基準に基準筋力ＰＳを演算し、現在筋力ＰＣと基準筋力ＰＳとを比較する。基準筋力ＰＳは対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いと推定される値に設定される。基準筋力ＰＳは例えば最大筋力ＰＭに対して１０％以上低下した値に設定される。一例では、基準筋力ＰＳは最大筋力ＰＭに対して１５％低下した値に設定される。換言すれば、基準筋力ＰＳは最大筋力ＰＭの８５％の値に設定される。リスク演算部３１Ｂは現在筋力ＰＣが基準筋力ＰＳ以下である場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いと判定する。一例では、リスク演算部３１Ｂは現在筋力ＰＣが基準筋力ＰＳ以下になると、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いことを示すリスク情報を演算する。一方、リスク演算部３１Ｂは現在筋力ＰＣが基準筋力ＰＳよりも大きい場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が低いことを示すリスク情報を演算してもよい。図３に示される一点鎖線は最大筋力ＰＭの一例を示す。図３に示される二点鎖線は基準筋力ＰＳの一例を示す。リスク演算部３１Ｂは現在筋力ＰＣの経時変化、筋収縮速度、および、筋繊維伝達速度の少なくとも１つに基づいてリスク情報を演算してもよい。
【００３７】
第２例では、リスク演算部３１Ｂは右半身の対象部位Ｔの運動の状態および左半身の対象部位Ｔの運動の状態に応じてリスク情報を演算する。対象部位Ｔの運動の状態は大腿角速度センサ２３Ａおよび大腿加速度センサ２３Ｂの少なくとも一方の検出結果に基づいて演算される。一例では、リスク演算部３１Ｂはピッチ、ストライド、および、股関節角度ＡＨ（図４参照）の少なくとも１つに応じてリスク情報を演算する。ピッチは１歩行周期を示す。１歩行周期は一方の踵が接地してから再び一方の踵が接地するまでの期間を含む。ストライドは歩幅を示す。歩幅は一方の踵から他方の踵までの距離を含む。図４に示されるように、股関節角度ＡＨは上半身と下肢とがなす小さい方の角度を示す。
【００３８】
リスク演算部３１Ｂは例えば一方の下肢のピッチと他方の下肢のピッチとの差が所定ピッチ差以上である場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いと判定する。一例では、リスク演算部３１Ｂは一方の下肢のピッチと他方の下肢のピッチとの差が所定ピッチ差以上になると、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いことを示すリスク情報を演算する。一方、リスク演算部３１Ｂは一方の下肢のピッチと他方の下肢のピッチとの差が所定ピッチ差未満である場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が低いことを示すリスク情報を演算してもよい。リスク演算部３１Ｂは例えば一方の下肢のストライドと他方の下肢のストライドとの差が所定ストライド差以上である場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いと判定する。一例では、リスク演算部３１Ｂは一方の下肢のストライドと他方の下肢のストライドとの差が所定ストライド差以上になると、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いことを示すリスク情報を演算する。一方、リスク演算部３１Ｂは一方の下肢のストライドと他方の下肢のストライドとの差が所定ストライド差未満である場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が低いことを示すリスク情報を演算してもよい。リスク演算部３１Ｂは例えば一方の下肢の股関節角度ＡＨと他方の下肢の股関節角度ＡＨとの差が所定股関節角度以上である場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いと判定する。一例では、リスク演算部３１Ｂは一方の下肢の股関節角度ＡＨと他方の下肢の股関節角度ＡＨとの差が所定股関節角度以上になると、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いことを示すリスク情報を演算する。一方、リスク演算部３１Ｂは一方の下肢の股関節角度ＡＨと他方の下肢の股関節角度ＡＨとの差が所定股関節角度未満である場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が低いことを示すリスク情報を演算してもよい。
【００３９】
第３例では、リスク演算部３１Ｂは身体の前傾角度ＡＦ（図４参照）に応じてリスク情報を演算する。図４に示されるように、身体の前傾角度ＡＦは仮想線Ｌに対する上半身の角度を規定する。仮想線Ｌは立位における上半身に沿う仮想線を示す。身体の前傾角度ＡＦは身体の疲労の大きさに応じて変化する。リスク演算部３１Ｂは例えば身体の前傾角度ＡＦが所定前傾角度以上である場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いと判定する。一例では、リスク演算部３１Ｂは身体の前傾角度ＡＦが所定前傾角度以上になると、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いことを示すリスク情報を演算する。一方、リスク演算部３１Ｂは身体の前傾角度ＡＦが所定前傾角度未満である場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が低いことを示すリスク情報を演算してもよい。
【００４０】
第４例では、リスク演算部３１Ｂは第１状態情報と予め設定された閾値との関係に基づいてリスク情報を演算する。閾値は端末装置３０に搭載されるメモリ（図示略）に格納される。一例では、閾値は大腿二頭筋の状態、股関節の柔軟性、怪我の履歴、ランニングの速さ、および、ランニングの距離の少なくとも１つに基づいて規定される。リスク演算部３１Ｂは例えば第１状態情報と予め設定された閾値との関係が所定の関係を満たす場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いと判定する。一例では、リスク演算部３１Ｂは第１状態情報と予め設定された閾値との関係が所定の関係を満たすと、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いことを示すリスク情報を演算する。一方、リスク演算部３１Ｂは第１状態情報と予め設定された閾値との関係が所定の関係を満たさない場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が低いことを示すリスク情報を演算してもよい。
【００４１】
図２に示されるように、リスク演算部３１Ｂは演算したリスク情報を情報出力部３１Ｃに出力する。情報出力部３１Ｃは演算されたリスク情報を含む第２状態情報を出力する。一例では、情報出力部３１Ｃは第２状態情報を情報演算部３１Ｄに出力する。
【００４２】
情報演算部３１Ｄはリスク情報を報知する報知部３３を制御する指示情報を第２状態情報に応じて演算する。情報演算部３１Ｄは演算した指示情報を情報出力部３１Ｃに出力する。情報出力部３１Ｃは指示情報を報知部３３に出力する。報知部３３は指示情報に従ってリスク情報を報知する。報知部３３により報知されるリスク情報には、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性に関する情報が含まれる。情報演算部３１Ｄは対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が低い場合、指示情報を演算しなくてもよい。
【００４３】
操作部３２は例えば運動補助システム１の操作に関する情報を入力可能に構成される。報知部３３は例えば運動補助システム１に関する情報を報知可能に構成される。報知部３３はスピーカ３３Ａおよびディスプレイ３３Ｂの少なくとも一方を含む。スピーカ３３Ａは運動補助システム１に関する情報を音で報知する。ディスプレイ３３Ｂは運動補助システム１に関する情報を画像で報知する。ディスプレイ３３Ｂは操作部３２と一体に構成されてもよい。この場合、ディスプレイ３３Ｂはタッチパネルディスプレイである。電源３４は端末装置３０を構成する各種の電気的な要素に電力を供給する。
【００４４】
運動補助システム１は運動補助プログラムに従って各種の制御を実行する。運動補助プログラムは検出部２１により検出された身体の疲労に関する情報を含む第１状態情報を読み込む第１ステップＳ１と、第１状態情報に応じて対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性を示すリスク情報を演算する第２ステップＳ２と、演算されたリスク情報を含む第２状態情報を出力する第３ステップＳ３と、を制御部３１に実行させる。身体の疲労は筋損傷または筋断裂が生じる可能性に影響する。リスク情報は怪我の予防に利用できる。運動補助プログラムによれば、対象部位Ｔの怪我の予防に寄与する。
【００４５】
第１ステップＳ１では、対象部位Ｔの筋肉の状態、対象部位Ｔの運動の状態、および、身体の姿勢の少なくとも１つを含む第１状態情報を読み込む。第２ステップＳ２では、対象部位Ｔの筋肉の状態、対象部位Ｔの運動の状態、および、身体の姿勢の少なくとも１つに応じてリスク情報を演算する。対象部位Ｔの筋肉の状態、対象部位Ｔの運動の状態、および、身体の姿勢は身体の疲労の大きさに応じて変化する。運動補助プログラムによれば、リスク情報を好適に演算できる。
【００４６】
第１ステップＳ１では、対象部位Ｔの筋電、筋音、および、筋硬度の少なくとも１つに関する情報を含む第１状態情報を読み込む。このため、対象部位Ｔの筋肉の状態を好適に演算できる。第１ステップＳ１では、対象部位の角速度および加速度の少なくとも一方に関する情報を含む第１状態情報を読み込む。このため、対象部位Ｔの運動の状態を好適に演算できる。
【００４７】
第２ステップＳ２では、対象部位Ｔの筋力に応じてリスク情報を演算する。第２ステップＳ２では、第１状態情報に応じて対象部位Ｔの最大筋力ＰＭおよび対象部位Ｔの現在筋力ＰＣを演算し、最大筋力ＰＭおよび現在筋力ＰＣに応じてリスク情報を演算する。第２ステップＳ２では、最大筋力ＰＭを基準に基準筋力ＰＳを演算し、現在筋力ＰＣと基準筋力ＰＳとを比較し、現在筋力ＰＣが基準筋力ＰＳ以下である場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高いと判定する。対象部位Ｔの筋力は筋損傷または筋断裂が生じる可能性に影響する。一例では、対象部位Ｔの筋力が低下している場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高くなる。具体的には、最大筋力ＰＭに対する現在筋力ＰＣの割合が一定値を下回る場合、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性が高くなる。運動補助プログラムによれば、対象部位Ｔに筋損傷または筋断裂が生じる可能性を好適に演算できる。
【００４８】
第２ステップＳ２では、右半身の対象部位Ｔの運動の状態および左半身の対象部位Ｔの運動の状態に応じてリスク情報を演算する。第２ステップＳ２では、ピッチ、ストライド、および、股関節角度ＡＨの少なくとも１つに応じてリスク情報を演算する。筋力が低下した状態では、右半身の動作と左半身の動作とのバランスが崩れる場合がある。具体的には、右下肢および左下肢の一方または両方の筋力が低下した状態では、右下肢が先行する場合と左下肢が先行する場合とにおけるピッチ、ストライド、および、股関節角度ＡＨの少なくとも１つに差が現れる場合がある。運動補助プログラムによれば、リスク情報を好適に演算できる。第２ステップＳ２では、身体の前傾角度ＡＦに応じてリスク情報を演算する。身体の能力が低下した状態では、身体の姿勢が前傾する場合がある。運動補助プログラムによれば、リスク情報を好適に演算できる。
【００４９】
運動補助プログラムはリスク情報を報知する報知部３３を制御する指示情報を第２状態情報に応じて演算する第４ステップＳ４を制御部３１にさらに実行させる。第３ステップＳ３では、指示情報をさらに出力する。運動補助プログラムによれば、運動者およびそのトレーナ等にリスク情報を提供できる。
【００５０】
図５を参照して、運動補助システム１が実行する制御の一例について説明する。
制御部３１はステップＳ１１において、第１状態情報を読み込む。具体的には、情報読込部３１Ａは検出部２１により検出された身体の疲労に関する情報を含む第１状態情報を読み込む。ステップＳ１１は第１ステップＳ１に相当する。制御部３１はステップＳ１２において、リスク情報を演算する。具体的には、リスク演算部３１Ｂは第１状態情報に応じて対象部位Ｔの筋損傷または筋断裂が生じる可能性を示すリスク情報を演算する。ステップＳ１２は第２ステップＳ２に相当する。制御部３１はステップＳ１３において、第２状態情報を出力する。具体的には、情報出力部３１ＣはステップＳ１２において演算されたリスク情報を含む第２状態情報を情報演算部３１Ｄに出力する。ステップＳ１３は第３ステップＳ３に相当する。
【００５１】
制御部３１はステップＳ１４において、指示情報を演算する。具体的には、情報演算部３１Ｄは第２状態情報に応じて指示情報を演算する。ステップＳ１４は第４ステップＳ４に相当する。制御部３１はステップＳ１５において、指示情報を出力する。具体的には、情報出力部３１Ｃは指示情報を報知部３３に出力する。ステップＳ１５は第３ステップＳ３に相当する。報知部３３は指示情報に従ってリスク情報を報知する。
【００５２】
以上の処理を経て、ステップＳ１１〜ステップＳ１５の処理を終了する。制御部３１は運動補助システム１が利用される期間において、ステップＳ１１〜ステップＳ１５の処理を繰り返し実行してもよい。
【００５３】
図６を参照して、運動補助システム１の使用方法の一例について説明する。
運動者は例えば以下のステップに従って運動補助システム１を利用する。運動者はステップＳ２１において、運動補助システム１の電源を投入する。運動補助システム１の電源が投入されると、検出部２１に含まれるセンサの基準値がキャリブレーションされる。運動者はステップＳ２２において、装着体１０と端末装置３０とのペアリングを実行する。一例では、操作部３２の操作に応じて検出ブロック２０と端末装置３０とがペアリングされる。運動者はステップＳ２３において、ウェア１１を対象部位Ｔに装着する。運動者はステップＳ２４において、各種のトレーニングを実施する。
【００５４】
ステップＳ２５では、運動補助プログラムが実行される。運動者を補助するトレーナはステップＳ２６において、リスク情報を確認する。トレーナは例えばリスク情報に基づいて、運動者に適したトレーニングまたは休憩等を指示する。運動者はステップＳ２１またはステップＳ２２の前に、ウェア１１を対象部位Ｔに装着してもよい。ステップＳ２６では、運動者がリスク情報を確認してもよい。
【００５５】
運動補助システム１によれば、運動補助プログラムに従って各種の制御が実行されるため、運動者の対象部位Ｔの状態に応じたトレーニングを実施できる。このため、運動補助システム１は対象部位Ｔの怪我の予防に寄与する。運動補助システム１はリスク情報に応じて対象部位Ｔに電気刺激を付与可能な構成を有していてもよい。
【００５６】
（変形例）
上記実施の形態に関する説明は本発明に関する運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に関する運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムは例えば以下に示される上記実施の形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
【００５７】
・制御部３１の配置は任意に変更可能である。一例では、制御部３１はサーバに含まれる。この場合、装着体１０および端末装置３０はインターネットを介して通信する。
・検出部２１の構成は任意に変更可能である。第１例では、検出部２１は筋肉状態検出部２２を含まない。第２例では、検出部２１は運動状態検出部２３を含まない。第３例では、検出部２１は上体角速度センサ２４を含まない。
【００５８】
・装着体１０の構成は任意に変更可能である。一例では、装着体１０はウェア１１を含まない。この場合、検出ブロック２０は直接的に対象部位Ｔに取り付けられる。一例では、検出ブロック２０を覆うようにテープ等が対象部位Ｔに巻き付けられることによって、検出ブロック２０が対象部位Ｔに固定される。この例では、上体角速度センサ２４においても同様に直接的に対象部位Ｔに取り付けられる。
【００５９】
・対象部位Ｔに相当する身体の部位は任意に変更可能である。第１例では、対象部位Ｔは下腿を含む。この場合、ウェア１１は下腿に装着可能な構成を有する。第２例では、対象部位Ｔは上肢を含む。この場合、ウェア１１は上肢に装着可能な構成を有する。
【００６０】
・運動補助システム１の構成は任意に変更可能である。一例では、運動補助システム１は人工知能（Artificial Intelligence：ＡＩ）を搭載する。換言すれば、運動補助プログラムは人工知能を含む。人工知能は例えば多層構造のニューラルネットワークを用いたディープランニング等を含む。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に関する運動補助プログラムおよびこれを備える運動補助システムは、家庭用および業務用をはじめとする各種の運動補助システムに利用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１    ：運動補助システム
１１  ：ウェア
２１  ：検出部
２２  ：筋肉状態検出部
２３  ：運動状態検出部
２５  ：送信部
３１  ：制御部
３３  ：報知部
ＡＦ  ：前傾角度
ＡＨ  ：股関節角度
ＰＣ  ：現在筋力
ＰＭ  ：最大筋力
ＰＳ  ：基準筋力
Ｓ１  ：第１ステップ
Ｓ２  ：第２ステップ
Ｓ３  ：第３ステップ
Ｓ４  ：第４ステップ
Ｔ    ：対象部位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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