【手続補正書】
【提出日】平成27年2月24日(2015.2.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の運動時の動作状態に関連する動作データを検出する検出部と、
前記利用者が腕を振る動作を伴う特定の動作状態にあるときの前記利用者の前記腕の振り角度を腕振り角度として算出する腕振り角度算出部と、
前記腕振り角度算出部が算出した前記腕振り角度に基づいて、前記腕振り角度を適切な角度に誘導するための運動支援情報を提供する情報提供部と、
を備え、
前記腕振り角度算出部は、前記特定の動作状態における前記腕振り動作の１周期内の腕振りの状態を、前記検出部により検出された前記動作データに基づいて、連続的に追跡して、前記１周期内における互いに異なる２つのタイミングでの前記利用者の腕の角度の差分の最大値を前記腕振り角度として算出することを特徴とする運動支援装置。
【請求項２】
前記検出部により検出された前記動作データに基づいて、前記特定の動作状態にあるか否かを判別する動作状態判別部を有し、
前記角度算出部は、前記動作状態判別部が、前記利用者が前記特定の動作状態にあると判別したとき、前記腕振り角度の算出を実行することを特徴とする請求項１に記載の運動支援装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記利用者の動作に伴って発生する加速度を検出する加速度センサを有し、
前記動作状態判別部は、前記加速度センサが検出した前記加速度の値に基づいて、前記利用者が前記特定の動作状態にあるか否かを判別することを特徴とする請求項２に記載の運動支援装置。
【請求項４】
前記利用者の前記腕振り角度に対する評価情報を該腕振り角度に対応させて保存する評価情報保存部と、
前記腕振り角度算出部により算出された前記腕振り角度と、前記評価情報保存部に保存されている前記評価情報に対応した前記腕振り角度と、の比較に基づいて、前記腕振り角度の良否を判断する腕振り状態判断部と、
を備え、
前記情報提供部は、前記腕振り状態判断部による前記判断の結果に基づいて、前記運動支援情報を提供することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項５】
前記評価情報保存部は、前記評価情報を、前記腕振り角度と前記利用者の動作状態の状況の情報とに対応させて保存し、
前記腕振り状態判断部は、前記腕振り角度算出部により算出された特定の状況での前記利用者の前記腕振り角度と、前記評価情報保存部に保存されている前記特定の状況での前記利用者の前記評価情報に対応した前記腕振り角度と、の比較に基づいて、前記腕振り角度算出部が算出した前記腕振り角度の良否を判断することを特徴とする請求項４に記載の運動支援装置。
【請求項６】
前記検出部は、前記腕振り動作における前記腕の動きに対応する角速度を検出する角速度センサを有し、
前記腕振り角度算出部は、前記角速度センサにより検出される角速度データを時間に対して積分した値に基づいて、前記腕振りの動作における前記腕の角度を算出して、前記１周期内の前記角速度データが極小値を示す複数のタイミングでの前記腕の角度を取得し、該複数のタイミングにおける異なる二つのタイミングでの前記腕の角度の差分の最大値を前記腕振り角度として算出することを特徴とする請求項１に記載の運動支援装置。
【請求項７】
前記検出部は、更に、前記利用者の動作に伴って発生する加速度を検出する加速度センサを有し、
前記腕振り角度算出部は、前記加速度センサにより検出される加速度データに基づいて、前記利用者の足の着地タイミングを検知し、前記着地タイミングを、前記腕振りの角度を算出する際の、前記１周期の開始タイミング及び終了タイミングとすることを特徴とする請求項６に記載の運動支援装置。
【請求項８】
前記検出部における前記角速度センサは前記腕に装着可能となっていることを特徴とする請求項６又は７に記載の運動支援装置。
【請求項９】
前記腕振り角度算出部は、前記角速度センサが前記利用者の腕に装着されているとき、前記角速度センサにより検出される角速度データの値と、前記角速度センサが設けられている前記腕の支点となる肩から前記角速度センサが設けられた位置までの距離と、に基づいて前記腕振りの角度を算出することを特徴とする請求項８に記載の運動支援装置。
【請求項１０】
前記情報提供部は、前記運動支援情報に応じた可視情報を表示する表示部、前記運動支援情報に応じた音情報を発生する音響部、及び、前記運動支援情報に応じた振動情報を発生する振動部のうち、少なくともいずれか一つを有していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項１１】
前記検出部、前記動作状態判別部、前記腕振り角度算出部、前記評価情報保存部、及び、前記腕振り状態判断部は、第１の端末に設けられ、前記情報提供部は、前記第１の端末とは異なる第２の端末に設けられ、
前記第１の端末と前記第２の端末は、前記人体の異なる部位に設けられていること特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項１２】
前記検出部、前記動作状態判別部、前記腕振り角度算出部、前記評価情報保存部、前記腕振り状態判断部、及び、前記情報提供部は、単一の端末に設けられていること特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項１３】
少なくとも前記評価情報保存部は、前記端末に対して、ネットワークを介して接続されていること特徴とする請求項１１又は１２に記載の運動支援装置。
【請求項１４】
利用者の運動時の動作状態に関連する動作データを検出し、
前記利用者が腕を振る特定の動作状態にあるとき前記動作データに基づいて、前記特定の動作状態における前記腕振り動作の１周期内の腕振りの状態を連続的に追跡して、該１周期内における互いに異なる２つのタイミングでの前記利用者の腕の角度の差分の最大値を腕振り角度として算出し、
前記算出した腕振り角度に基づいて、前記腕振り角度を適切な角度に誘導するための運動支援情報を提供する、
ことを特徴とする運動支援方法。
【請求項１５】
コンピュータに、
利用者の運動時の動作状態に関連する動作データを検出させ、
前記利用者が腕を振る特定の動作状態にあるとき前記動作データに基づいて、前記特定の動作状態における前記腕振り動作の１周期内の腕振りの状態を連続的に追跡させて、該１周期内における互いに異なる２つのタイミングでの前記利用者の腕の角度の差分の最大値を腕振り角度として算出させ、
前記算出した腕振り角度に基づいて、前記腕振り角度を適切な角度に誘導するための運動支援情報を提供させる、
ことを特徴とする運動支援プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る運動支援装置は、
利用者の運動時の動作状態に関連する動作データを検出する検出部と、
前記利用者が腕を振る動作を伴う特定の動作状態にあるときの前記利用者の前記腕の振り角度を腕振り角度として算出する腕振り角度算出部と、
前記腕振り角度算出部が算出した前記腕振り角度に基づいて、前記腕振り角度を適切な角度に誘導するための運動支援情報を提供する情報提供部と、
を備え、
前記腕振り角度算出部は、前記特定の動作状態における前記腕振り動作の１周期内の腕振りの状態を、前記検出部により検出された前記動作データに基づいて、連続的に追跡して、前記１周期内における互いに異なる２つのタイミングでの前記利用者の腕の角度の差分の最大値を前記腕振り角度として算出することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る運動支援方法は、
利用者の運動時の動作状態に関連する動作データを検出し、
前記利用者が腕を振る特定の動作状態にあるとき前記動作データに基づいて、前記特定の動作状態における前記腕振り動作の１周期内の腕振りの状態を連続的に追跡して、該１周期内における互いに異なる２つのタイミングでの前記利用者の腕の角度の差分の最大値を腕振り角度として算出し、
前記算出した腕振り角度に基づいて、前記腕振り角度を適切な角度に誘導するための運動支援情報を提供する、
ことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る運動支援プログラムは、
コンピュータに、
利用者の運動時の動作状態に関連する動作データを検出させ、
前記利用者が腕を振る特定の動作状態にあるとき前記動作データに基づいて、前記特定の動作状態における前記腕振り動作の１周期内の腕振りの状態を連続的に追跡させて、該１周期内における互いに異なる２つのタイミングでの前記利用者の腕の角度の差分の最大値を腕振り角度として算出させ、
前記算出した腕振り角度に基づいて、前記腕振り角度を適切な角度に誘導するための運動支援情報を提供させる、
ことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
次いで、ステップＳ１０２において、ユーザＵＳがランニングを行っていると判別された場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）には、演算回路１５０は、当該ランニング動作における着地タイミングを検知する（ステップＳ１０３）。具体的には、図５（ａ）に示した合成加速度の信号波形において、極大値（図中、丸囲みで表示）は、ユーザＵＳの足が着地したときの衝撃（着地衝撃）に起因するものであるとみなすことができるので、演算回路１５０により加速度センサ１１０により随時検出される加速度データを追跡して、極大値を示すタイミングを検知する。ここで、検知された着地タイミングは、後述するステップＳ１０７において実行される腕姿勢のトラッキング動作における、１周期分の動作期間の開始タイミング及び終了タイミングとなる。また、演算回路１５０は、この着地タイミングを検知することにより、ランニング中の歩数やピッチに関する情報を取得して、メモリ部１６０（データメモリ）の所定の記憶領域に保存する。ここで、歩数は、着地衝撃の回数（着地タイミング）をカウントすることにより算出され、また、ピッチは、時間当たりの歩数をカウントすることにより算出される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
次いで、ステップＳ１０３において、着地タイミングが検知されていないとき（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、演算回路１５０は、角速度センサ１２０により検出される角速度データを、上記の開始タイミングを基点として順次積分することにより、腕姿勢の変化をトラッキング（連続的に追跡）する動作を開始する（ステップＳ１０７）。このトラッキング動作は、ステップＳ１０３において、１つの着地タイミングから次の着地タイミングが検知されるまでの期間、すなわち、ランニング動作の１歩分の期間を１周期として実行され、上述したステップＳ１０６により、周期ごとに１つ前の周期において取得したトラッキングデータ（腕姿勢データ）が初期化される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
ステップＳ１０７においては、具体的には、図５（ｂ）に示した合成角速度の信号波形に基づいて、ランニング動作中の腕の位置や腕振りの方向等の腕振りに関する情報が取得される。すなわち、３軸方向の角速度データや合成角速度の信号波形を観測することにより、ユーザＵＳの運動動作中の腕振りの状態を正確に把握することができる。そこで、演算回路１５０により、角速度センサ１２０により随時検出される３軸方向の角速度データの積分値に基づいて、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、肩の関節Ｎａを支点としたときの上腕ＡＭａの位置や腕振りの方向を追跡する。ここで、腕振り時の角速度ωｔは、相互に直交するｘ、ｙ、ｚの３軸方向の角速度成分を、それぞれωｘ、ωｙ、ωｚとした場合、次式（２）で表される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
次いで、演算回路１５０は、後述するステップＳ３０９において実行される腕姿勢のトラッキング動作におけるトラッキングデータを初期化する（ステップＳ３０８）。これにより、１つ前の周期におけるトラッキング動作により取得した腕姿勢データがクリアされとともに、次の周期のトラッキング動作を開始するためのタイミングが、上記着地タイミングに設定される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
一方、ステップＳ３１０において、角速度の極小値が検知されないとき（ステップＳ３１０；Ｎｏ）には、ユーザＵＳが端末１００におけるセンシング動作を終了させるまで、あるいは、電源をオフするまで、ステップＳ３０１に戻って、上述したステップＳ３０１〜Ｓ３１１の一連の処理動作を繰り返し実行する（ステップＳ３１２；Ｎｏ）。