(57)【要約】【課題】TTFFが短く、ユーザーの利便性を向上させたスポーツ活動モニタリングを実現すること。【解決手段】サーバーが、スポーツ活動の開始時刻に関する情報および開催位置に関する情報を含むスポーツ活動情報を取得し、サーバーが、開催位置において衛星信号を受信可能と判断した位置算出用衛星について、開始時刻において有効な精密衛星軌道情報を前記スポーツ活動モニタリング装置に送信し、スポーツ活動モニタリング装置が、前記サーバーから送信された精密衛星軌道情報を受信し、スポーツ活動モニタリング装置が、前記受信した精密衛星軌道情報を用いて、前記スポーツ活動に従事するユーザーをモニターする。【選択図】図５
2015152421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーバーとスポーツ活動モニタリング装置とを用いたスポーツ活動モニタリング方法であって、
前記サーバーが、スポーツ活動の開始時刻に関する情報および開催位置に関する情報を含むスポーツ活動情報を取得することと、
前記サーバーが、前記開催位置において衛星信号を受信可能と判断した位置算出用衛星について、前記開始時刻において有効な精密衛星軌道情報を前記スポーツ活動モニタリング装置に送信することと、
前記スポーツ活動モニタリング装置が、前記サーバーから送信された精密衛星軌道情報を受信することと、
前記スポーツ活動モニタリング装置が、前記受信した精密衛星軌道情報を用いて、前記スポーツ活動に従事するユーザーをモニターすることと、
を含むスポーツ活動モニタリング方法。
【請求項２】
請求項１に記載のスポーツ活動モニタリング方法であって、
前記取得することは、前記スポーツ活動の参加を受け付けるスポーツ活動エントリーサーバーから前記スポーツ活動情報を取得する、
スポーツ活動モニタリング方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスポーツ活動モニタリング方法であって、さらに、
前記サーバーが、前記開催位置に関する情報を前記スポーツ活動モニタリング装置に送信することと、
前記スポーツ活動モニタリング装置が、前記開催位置に関する情報を受信することと、
を含み、
前記モニターすることは、前記受信した開催位置に関する情報に基づき、当該開催位置を参照位置として、前記ユーザーの位置および速度の少なくともいずれかの計測を開始する、
スポーツ活動モニタリング方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のスポーツ活動モニタリング方法であって、さらに、
前記サーバーが、前記開始時刻に関する情報を前記スポーツ活動モニタリング装置に送信することと、
前記スポーツ活動モニタリング装置が、前記開始時刻に関する情報を受信することと、
前記スポーツ活動モニタリング装置が、時刻を計時することと、
前記計時された時刻が、前記受信した開始時刻に関する情報に基づく当該開始時刻の所定時間前に到達したか否かを判断することと、
を含み、
前記モニターすることは、前記計時した時刻が、当該開始時刻の所定時間前に到達したと判断した場合に、前記ユーザーのモニターを開始する、
スポーツ活動モニタリング方法。
【請求項５】
スポーツ活動の開始時刻に関する情報および開催位置に関する情報を含むスポーツ活動情報を取得する取得部と、
前記開催位置において衛星信号を受信可能と判断した位置算出用衛星について、前記開始時刻において有効な精密衛星軌道情報を生成する衛星軌道情報生成部と、
前記生成された精密衛星軌道情報を用いて、前記スポーツ活動に従事するユーザーをモニターするモニター部と、
を含むスポーツ活動モニタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザーが従事するスポーツ活動をモニターするスポーツ活動モニタリング方法、およびスポーツ活動モニタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランニングやサイクリング等のスポーツ活動に従事するユーザーの位置、速度をGPS（Global Positioning System）受信機で計測するスポーツ活動モニタリング装置（以下、GPSスポーツ機器とも呼称する）が実用化されている。GPSスポーツ機器を用いることによって、ユーザーはスポーツ活動中にリアルタイムで自らの走行速度や走行距離等のパフォーマンス情報を把握することができ、マラソン大会やトライアスロン大会等のレース中の走行ペースを管理する際に有効に活用することができる。
【０００３】
マラソン大会等のレースにGPSスポーツ機器を使用する場合には、ユーザーが計測指示をGPSスポーツ機器に与えてからできるだけ短い時間でGPS受信機が位置、速度を計測できる状態になることが望ましい。言い換えると、GPS受信機のTTFF（Time−To−First−Fix）をできるだけ短くすることが求められる。
【０００４】
TTFFを短くするためには、GPS受信機をいわゆるホットスタートあるいはウォームスタートの状態にすればよいことが知られている。ここで、本明細書において「ホットスタート」とは、GPS受信機が位置、速度を計測する地点、時刻において有効なエフェメリス（精密衛星軌道情報）を保持している状態を意味する。一方、「ウォームスタート」とは、GPS受信機が位置、速度を計測する地点、時刻において有効なエフェメリスを保持していないが、アルマナック（概略衛星軌道情報）を保持している状態を意味する。また、「コールドスタート」とは、GPS受信機が位置、速度を計測する地点、時刻において有効なエフェメリスもアルマナックも保持していない状態を意味する。
【０００５】
TTFFを短くする技術として特許文献１には、旅行中の日時に有効なアルマナックを含む旅行データパッケージをあらかじめインターネットを経由して提供する情報提供システムが記載されている。ユーザーは自らの携帯端末に情報提供システムが提供する旅行データパッケージを記憶させて旅行に出かけることにより、旅行先においてウォームスタートの状態でGPS受信機を動作させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１０９７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された技術では、GPS受信機をウォームスタートの状態で動作させることができるので、コールドスタートの場合と比較してTTFFを短くすることができる。しかし、ホットスタートの状態と比較すると、TTFFを十分に短くすることができているとは言い難い。
【０００８】
マラソン大会等のレースにGPSスポーツ機器を使用する場合には、ユーザーがレースのスタート直前、例えばスタート１０秒前に計測指示をGPSスポーツ機器に与えても、スタート直後から位置、速度の計測が開始できることが理想的である。ウォームスタートの状態では、衛星信号の受信環境によってはスタート１０秒前よりもさらに前もって計測指示をGPSスポーツ機器に与えておかないとスタート直後から位置、速度の計測ができない場合もあり得るため、TTFFの一層の短縮化が必要である。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、TTFFが短く、ユーザーの利便性を向上させたスポーツ活動モニタリング方法およびスポーツ活動モニタリング装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
【００１１】
［適用例１］本適用例に係るスポーツ活動モニタリング方法は、サーバーとスポーツ活動モニタリング装置とを用いたスポーツ活動モニタリング方法であって、前記サーバーが、スポーツ活動の開始時刻に関する情報および開催位置に関する情報を含むスポーツ活動情報を取得することと、前記サーバーが、前記開催位置において衛星信号を受信可能と判断した位置算出用衛星について、前記開始時刻において有効な精密衛星軌道情報を前記スポーツ活動モニタリング装置に送信することと、前記スポーツ活動モニタリング装置が、前記サーバーから送信された精密衛星軌道情報を受信することと、前記スポーツ活動モニタリング装置が、前記受信した精密衛星軌道情報を用いて、前記スポーツ活動に従事するユーザーをモニターすることと、を含む。
【００１２】
本適用例に係るスポーツ活動モニタリング方法によれば、サーバーがスポーツ活動の開始時刻に関する情報および開催位置に関する情報を含むスポーツ活動情報を取得し、当該開始時刻、開催位置において衛星信号を受信可能な位置算出用衛星の精密衛星軌道情報をサーバーからスポーツ活動モニタリング装置に送信することができる。これにより、スポーツ活動モニタリング装置は、スポーツ活動の開始時刻、開催位置において受信可能な位置算出用衛星の精密衛星軌道情報を予め保持することができる。したがって、スポーツ活動モニタリング装置をいわゆるホットスタートの状態で動作させることができ、TTFFを従来と比較して短くすることができる。
【００１３】
［適用例２］上記適用例に係るスポーツ活動モニタリング方法であって、前記取得することは、前記スポーツ活動の参加を受け付けるスポーツ活動エントリーサーバーから前記スポーツ活動情報を取得してもよい。
【００１４】
本適用例に係るスポーツ活動モニタリング方法によれば、ユーザーがスポーツ活動エントリーサーバーを介して行うスポーツ活動への参加の申し込みと連動して、当該スポーツ活動情報を取得できるため、ユーザーがスポーツ活動の前に精密衛星軌道情報を取得し忘れてしまうことを減らすことができ、ユーザーの利便性を向上させることができる。
【００１５】
［適用例３］上記適用例に係るスポーツ活動モニタリング方法であって、さらに、前記サーバーが、前記開催位置に関する情報を前記スポーツ活動モニタリング装置に送信することと、前記スポーツ活動モニタリング装置が、前記開催位置に関する情報を受信することと、を含み、前記モニターすることは、前記受信した開催位置に関する情報に基づき、当該開催位置を参照位置として、前記ユーザーの位置および速度の少なくともいずれかの計測を開始してもよい。
【００１６】
本適用例に係るスポーツ活動モニタリング方法によれば、スポーツ活動モニタリング装置が、精密衛星軌道情報に加えて、開催位置に関する情報も予め保持することができる。そして、当該開催位置を参照位置としてユーザーの位置および速度の少なくともいずれかを計測することができる。一般に、ユーザーの真の位置に近い位置を位置または速度の算出の参照位置として使うことができれば、TTFFが短くなることが知られている。スポーツ活動の開始時刻における開催位置はユーザーの真の位置に近いと考えられるため、本適用例によれば、TTFFを一層短くすることが可能となる。
【００１７】
［適用例４］上記適用例に係るスポーツ活動モニタリング方法であって、さらに、前記サーバーが、前記開始時刻に関する情報を前記スポーツ活動モニタリング装置に送信することと、前記スポーツ活動モニタリング装置が、前記開始時刻に関する情報を受信することと、前記スポーツ活動モニタリング装置が、時刻を計時することと、前記計時された時刻が、前記受信した開始時刻に関する情報に基づく当該開始時刻の所定時間前に到達したか否かを判断することと、を含み、前記モニターすることは、前記計時した時刻が、当該開始時刻の所定時間前に到達したと判断した場合に、前記ユーザーのモニターを開始してもよい。
【００１８】
本適用例に係るスポーツ活動モニタリング方法によれば、スポーツ活動モニタリング装置が、精密衛星軌道情報に加えて、開始時刻に関する情報も予め保持することができる。そして、スポーツ活動モニタリング装置が計時した時刻が当該開始時刻の所定時間前に到達したときに、スポーツ活動モニタリング装置がユーザーのモニターを開始するので、ユーザーがスポーツ活動モニタリング装置に対してモニターの開始の指示をし忘れた場合であっても、ユーザーのモニターを行うことができ、ユーザーの利便性が向上する。
【００１９】
［適用例５］本適用例に係るスポーツ活動モニタリング装置は、スポーツ活動の開始時刻に関する情報および開催位置に関する情報を含むスポーツ活動情報を取得する取得部と、前記開催位置において衛星信号を受信可能と判断した位置算出用衛星について、前記開始時刻において有効な精密衛星軌道情報を生成する衛星軌道情報生成部と、前記生成された精密衛星軌道情報を用いて、前記スポーツ活動に従事するユーザーをモニターするモニター部と、を含む。
【００２０】
本適用例に係るスポーツ活動モニタリング装置によれば、スポーツ活動の開始時刻に関する情報および開催位置に関する情報を含むスポーツ活動情報を取得し、当該開始時刻、開催位置において衛星信号を受信可能な位置算出用衛星の精密衛星軌道情報を生成することができる。これにより、スポーツ活動モニタリング装置は、スポーツ活動の開始時刻、開催位置において受信可能な位置算出用衛星の精密衛星軌道情報を予め保持することができる。したがって、スポーツ活動モニタリング装置がいわゆるホットスタートの状態で動作することができ、TTFFを従来と比較して短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】スポーツ活動モニタリングシステムの構成を示す図。
【図２】スポーツ活動モニタリング装置の外観構成を示す図。
【図３】サーバーの機能ブロック図。
【図４】スポーツ活動情報のデータ構造を示す図。
【図５】スポーツ活動モニタリング方法を説明するフローチャート。
【図６】サーバーが生成する精密衛星軌道情報を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、上述した本発明の内容を明確にするために、以下に示す順序に従って実施形態を説明する。
１．実施形態
１−１．スポーツ活動モニタリングシステムの構成
１−１−１．スポーツ活動モニタリング装置の構成
１−１−２．サーバーの構成
１−２．スポーツ活動モニタリング方法の手順
１−３．作用効果
２．変形例
【００２３】
１．実施形態
１−１．スポーツ活動モニタリングシステムの構成
図１は、本実施形態に係るスポーツ活動モニタリング方法を実現するスポーツ活動モニタリングシステム１のシステム構成図である。本実施形態では、ランニングやジョギングをスポーツ活動として、従事するランナーを対象とするスポーツ活動モニタリングシステムを例として説明する。スポーツ活動モニタリングシステム１は、スポーツ活動モニタリング装置２（以下短縮して「モニタリング装置２」とも呼称する）と、データ通信装置５０と、サーバー７０とを含む。モニタリング装置２は、クレードル４０を介した有線接続（例えば、ＵＳＢケーブル４２による接続）によりデータ通信装置５０とデータ通信を可能にする。また、データ通信装置５０とサーバー７０とはネットワーク接続によって、各種情報の送受信を行う。
【００２４】
モニタリング装置２は、後述する位置測定モジュール２８を備える。位置測定モジュール２８は公知のGPS（Global Positioning System）受信機を利用することができる。ユーザーであるランナーは、ランニング中にモニタリング装置２を装着することによって、自身の位置、走行距離、走行速度を計測、蓄積する。言い換えると、モニタリング装置２がユーザーをモニターすることができる。
【００２５】
データ通信装置５０は、クレードル４０を介して、モニタリング装置２に蓄積された計測結果をサーバー７０にアップロードする。サーバー７０にアップロードされた計測結果をデータ通信装置５０のディスプレイに表示することによって、ランナーは自身のランニングルートの軌跡や、ラップタイム、平均速度等のパフォーマンスを確認することができる。
【００２６】
また、サーバー７０が保持している各種情報を、データ通信装置５０がダウンロードし、クレードル４０を介して、モニタリング装置２に送信することができる。モニタリング装置２に送信する情報としては、エフェメリスと呼ばれる精密衛星軌道情報等のGPS受信機の位置算出処理を支援する支援情報や、ユーザーがエントリーしたマラソン大会の開始時刻、開催場所等のスポーツ活動情報が含まれる。データ通信装置５０は、ディスプレイ等の出力装置、キーボード、マウス等の入力装置、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等の演算部、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)等の記憶部、有線または無線によってインターネット等のネットワークに接続する通信部、を備えたいわゆるパーソナルコンピューター（ＰＣ）を採用することができる。
【００２７】
１−１−１．スポーツ活動モニタリング装置の構成
図２は、本実施形態に係るモニタリング装置２の外観構成図である。モニタリング装置２は、腕時計と同様にユーザーの手首や腕に装着可能なウェアラブル機器である。
【００２８】
モニタリング装置２のメインフレーム１０には、時刻や位置測定情報に基づく走行距離や走行速度等のパフォーマンス情報を表示可能なディスプレイ１２が設けられている。また、メインフレーム１０の側面には、各種操作入力のための操作スイッチ１６と、バンド１８とが設けられている。バンド１８を手首に巻き付けることで当該モニタリング装置２を腕時計のように手首に固定することができる。
【００２９】
メインフレーム１０は気密室を形成し、ディスプレイ１２や操作スイッチ１６などに電気的に接続された基板２０と、基板２０等へ電力を供給する充電式バッテリー２１とが内蔵されている。充電式バッテリー２１への充電方式は、例えば図１に示すように、家庭用電源に接続されたクレードル４０にモニタリング装置２をセットし、メインフレーム１０の裏面に設けられた電気接点を介してクレードル４０経由で通電・充電される構成でも良いし、無線式充電でも良い。あるいはモニタリング装置２にソーラーパネルを設け、ソーラーパネルで受光した光エネルギーを電気エネルギーに変換し、充電式バッテリー２１を充電することとしてもよい。
【００３０】
基板２０は、モニタリング装置２を統合的に制御する。具体的には、ＣＰＵ２２と、メインメモリー２４と、計測データ用メモリー２６と、位置測定モジュール２８とを搭載する。また、その他には電源管理ＩＣや、ディスプレイ１２のドライバーＩＣ、などのＩＣや電子部品を適宜搭載することができる。ＣＰＵ２２が、後述するサーバー７０からエフェメリス３００等の支援情報やスポーツ活動情報４１６を取得する取得部として機能する。また、同様にＣＰＵ２２が、位置測定モジュール２８を制御して、後述する位置測定情報を所定周期に得るモニター部として機能する。
【００３１】
メインメモリー２４は、プログラムや初期設定データ、あるいはＣＰＵ２２の演算値を格納することのできる情報記憶媒体である。ＲＡＭやＲＯＭ、フラッシュメモリーなどを適宜用いて実現される。
【００３２】
計測データ用メモリー２６は、データ書き換えが可能な不揮発性メモリーであって、後述するサーバー７０から取得したエフェメリス３００等の支援情報やスポーツ活動情報４１６を記憶し、また、位置測定情報などを含む測定結果のデータ（以下、「計測データ」と称する）を記憶する。本実施形態ではフラッシュメモリーを用いるが、強誘導体メモリー（FeRAM）や、磁気抵抗メモリー（MRAM）などその他の書き換え可能な不揮発性メモリーを用いることとしても良い。
【００３３】
位置測定モジュール２８は、位置測定システムから提供される信号を受信して所定周期（１秒毎）に、位置測定情報をＣＰＵ２２へ出力する。本実施形態では、位置測定システムとしてＧＰＳを利用する。「位置測定情報」には、測位日時（ＵＴＣ：Coordinated Universal Time）、位置座標（緯度・経度）、対地速さ（スカラー量）、速度方位（例えば真北を０°とした進行方向）が含まれる。対地速さと速度方位とは合わせて速度（Velocity）として算出されることとしてもよい。また、対地速さや速度方位は、ＧＰＳ衛星から発信される信号に生じるドップラーシフト（ドップラーとも呼ばれる）に基づいて算出される。位置測定情報には、適宜その他の情報が含まれることとしても良い。
尚、位置測定に利用するシステムはＧＰＳに限らず、GLONASSやGalileo等、その他の衛星航法システムを利用することとしても良い。
【００３４】
１−１−２．サーバーの構成
図３は、サーバー７０の機能ブロック図である。サーバー７０はいわゆるネットワークサーバーである。サーバー７０はＷＷＷ（World Wide Web）サーバーの機能を有する構成が好ましい。サーバー７０は、演算処理部４００と、記憶部４０２と、通信部４０４とを含む。
【００３５】
記憶部４０２は、各種データ、各種プログラムを記憶する。記憶部４０２に記憶されるデータとしては、エフェメリス３００、スポーツ活動情報４１６、およびモニタリング装置２から送信された計測データ４１８が含まれる。また、記憶部４０２に記憶するプログラムとしては、エフェメリス３００を生成するためのエフェメリス生成プログラム４０６や計測データ４１８を用いて、ユーザーに提示するパフォーマンス情報を生成するためのパフォーマンス情報生成プログラム４１２が含まれる。
【００３６】
通信部４０４は、ネットワーク接続のためのインターフェイスである。
【００３７】
演算処理部４００はサーバー７０を構成する各部を統括制御する。また、記憶部４０２に記憶された各種プログラムを読み出し、実行する。演算処理部４００は例えばＣＰＵである。
【００３８】
具体的には、演算処理部４００が記憶部４０２からエフェメリス生成プログラム４０６を読み出し、実行することによって、エフェメリス３００を生成する。
【００３９】
また、演算処理部４００が記憶部４０２からパフォーマンス情報生成プログラム４１２を読み出し、実行することによって、ユーザーに提示するパフォーマンス情報を生成する。なお、生成されたパフォーマンス情報は、ユーザーがウェブブラウザーを介してサーバー７０にアクセスすることによってデータ通信装置５０のディスプレイで閲覧することができる。ユーザーが閲覧するパフォーマンス情報としては、ランニングルートの軌跡（緯度、経度、高度）や、ラップ区間毎のラップタイム、平均速度等が挙げられる。
【００４０】
図４は、サーバー７０の記憶部４０２に記憶されるスポーツ活動情報４１６のデータ構造を示す図である。スポーツ活動情報４１６は、ユーザーがエントリーしたマラソン大会等に関するデータである。スポーツ活動情報４１６は、大会の識別情報である大会ＩＤ４３１、大会の名称を表す大会名４３２、大会の開始時刻に関する情報であって、開催日、開始時刻を含む開始日時４３３、大会の開催位置に関する情報であって、大会のスタート位置を緯度、経度、高度で表した開催位置４３４、および、開催位置の地名を表す開催位置名称４３５、を含む。
【００４１】
１−２．スポーツ活動モニタリング方法の手順
図５は、モニタリング装置２とデータ通信装置５０とサーバー７０とを用いたスポーツ活動モニタリング方法の手順を表すフローチャートである。
【００４２】
まず、ユーザーが、データ通信装置５０を用いて、スポーツ活動情報４１６をサーバー７０に送信する（ステップＳ５０１）。例えば、スポーツ大会の参加を受け付けるウェブサイトを介してユーザーがスポーツ大会への参加申込みをしたことをトリガーとして、スポーツ活動情報４１６をサーバー７０に送信することとしてもよい。ステップＳ５０１を実行する時期としては、スポーツ大会の開催日時の１週間前から前日までの時期が好ましい。
【００４３】
次に、サーバー７０は、通信部４０４を介して、データ通信装置５０から送信されたスポーツ活動情報４１６を受信し（ステップＳ５０２）、受信したスポーツ活動情報４１６を記憶部４０２に記憶する。
【００４４】
次に、サーバー７０の演算処理部４００が、ＧＰＳ衛星の受信可能期間を計算する（ステップＳ５０３）。任意の時刻ｔにおいて、ＧＰＳ衛星の衛星信号が受信可能か否かを判断するためには、時刻ｔにおけるＧＰＳ受信機のおよその位置ｐｒと、時刻ｔにおけるＧＰＳ衛星のおよその位置ｐｓとを求める。そして、ｐｒとｐｓとを用いて求めた仰角が０°よりも大きい、すなわち位置ｐｒにおいて地平線よりも天空側にｐｓが位置していれば当該ＧＰＳ衛星の衛星信号が受信可能と判断すればよい。
【００４５】
ここで、時刻ｔをスポーツ活動情報４１６に含まれる開始日時４３３とし、位置ｐｒをスポーツ活動情報４１６に含まれる開催位置４３４とする。また、位置ｐｓは、全てのＧＰＳ衛星の概略衛星軌道情報（アルマナック）をサーバー７０が保持していれば、公知の方法によって求めることができる。なお、アルマナックはサーバー７０がＧＰＳ受信機を備えていれば衛星信号から取得することができる。あるいは、通信部４０４を介して、異なるサーバーからアルマナックを取得することとしてもよい。アルマナックは１週間程度有効に利用することができるため、時刻ｔを１週間の範囲で適宜変更して計算することによって、ＧＰＳ衛星の受信可能期間を計算することができる。
【００４６】
図６は、東京の２０１３年１０月２９日の午前１０時以降におけるＧＰＳ衛星の受信可能期間を表した図である。図の横軸は時刻を表しており、図の縦軸は個々のＧＰＳ衛星を識別する識別記号である。図中の実線で表された線分の期間がその衛星の受信可能期間を意味する。具体的には、衛星ＳＶ０１は１０時２０分から１３時まで受信可能であることを表している。また、衛星ＳＶ０２は１０時から１７時１０分まで受信可能であることを表している。
【００４７】
例えば、図４の「ＡＡマラソン大会」にユーザーが参加予定の場合、開催位置４３４である東京で、開始日時４３３である２０１３年１０月２９日午前１０時００分に受信可能なＧＰＳ衛星は、図６のＳＶ０２，ＳＶ０３，ＳＶ０５，ＳＶ０６であることがわかる。
【００４８】
図５の説明に戻り、ステップＳ５０３の次に、サーバー７０は、エフェメリス生成プログラム４０６を記憶部４０２から読み出して演算処理部４００で実行することによって、精密衛星軌道情報（エフェメリス）３００を生成する（ステップＳ５０４）。生成されたエフェメリス３００は記憶部４０２に記憶する。
【００４９】
一般に、エフェメリスは有効期間が４時間〜６時間と短いため、スポーツ大会の開始日時の１週間前から前日の時期には、スポーツ大会の開始日時に有効なエフェメリスを衛星信号から取得することが困難である。そこで、スポーツ大会の開始日時に有効なエフェメリスを予測して生成する必要がある。
【００５０】
エフェメリス３００を予測生成する方法としては種々の方法を採用することができるが、本実施形態では、ＧＰＳ衛星の将来の軌道を予測してエフェメリス３００を生成する方法を説明する。
【００５１】
（エフェメリスの予測方法）
前提として、エフェメリスを予測生成する時刻をｔ０とし、各々のＧＰＳ衛星について時刻ｔ０において有効なエフェメリスをサーバー７０が記憶しているものとする。まず、各々のＧＰＳ衛星について、次式（１）の運動方程式が成立する。
【００５２】
【数１】
2015152421.tif 000003
式（１）において、ｍはＧＰＳ衛星の質量、ＦはＧＰＳ衛星に作用する力、ｒは時刻ｔにおけるＧＰＳ衛星の位置、である。また、ａは、ＧＰＳ衛星に作用する加速力であり、次式（２）で与えられる。
【００５３】
【数２】
2015152421.tif 000004
上式（２）において、ａgは重力加速度、ａmoonは月の引力、ａsunは太陽の引力、ａsrgは太陽輻射圧、である。すなわち、式（１）と式（２）とにより、宇宙空間における地球を周回する衛星の運動を表す運動方程式が決まる。
【００５４】
そして、式（１）の運動方程式について、時刻ｔ０における位置ｒ（ｔ０）＝ｒ０、及び、速度ｖ（ｔ０）＝ｖ０、を初期値とした数値積分を行うことで、時刻ｔにおける捕捉対象衛星の位置ｒ（ｔ）、すなわち衛星軌道を示す軌道関数が、次式（３）のように求められる。
【００５５】
【数３】
2015152421.tif 000005
ここで与える初期値ｒ０、ｖ０は、サーバー７０が記憶している時刻ｔ０において有効なエフェメリスから公知の手法によって算出することができる。式（３）によって衛星軌道が求められると、この衛星軌道に適合するエフェメリスを推定することができる。
【００５６】
ところで、衛星の運動を表す上述の運動方程式（式（１））は地球中心を基準とする慣性座標系である地球中心慣性（Earth Centered Inertial：ＥＣＩ）座標系において定義される。一方、ＧＰＳ受信機において算出される位置や、エフェメリスから算出されるＧＰＳ衛星の位置及び速度は、地球中心を基準とし、地球に固定した座標系である地球中地球固定（Earth Centered Earth Fixed：ＥＣＥＦ）座標系において定義される。
【００５７】
このため、衛星軌道の推定の際には、地球中心慣性（ＥＣＩ）座標系と、地球中心地球固定（ＥＣＥＦ）座標系との間の座標変換が必要である。地球中心慣性（ＥＣＩ）座標系RECIと、地球中心地球固定（ＥＣＥＦ）座標系RECEFとの座標変換行列Ｑは、公知のように、次式（４）で与えられる。
【００５８】
【数４】
2015152421.tif 000006
式（４）において、Ａは極運動の回転行列、Ｂは恒星時の回転行列、Ｃは章動の回転行列、Ｄは歳差の回転行列、を表す。これらの行列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、時刻ｔと地球姿勢パラメーター（ＥＯＰ）とによって決まる。換言すると、ＥＯＰによってこれらの行列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが示され、座標変換行列Ｑが決まるとも言える。ＥＯＰはエフェメリスから推定することが可能である。また、通信部４０４を介して、異なるサーバーからＥＯＰを取得することとしてもよい。
【００５９】
図５の説明に戻り、サーバー７０は、ステップＳ５０４で生成したエフェメリス３００を、通信部４０４を介してデータ通信装置５０に送信する（ステップＳ５０５）。
【００６０】
例えば、図４の「ＡＡマラソン大会」にユーザーが参加予定の場合、開催位置４３４、開始日時４３３に受信可能なＧＰＳ衛星であるＳＶ０２，ＳＶ０３，ＳＶ０５，ＳＶ０６のエフェメリス３００をサーバー７０からデータ通信装置５０に送信する。一方、データ通信装置５０では、サーバー７０から送信されたエフェメリス３００を受信する（ステップＳ５０６）。そして、データ通信装置５０は、ステップＳ５０６で受信したエフェメリス３００を、クレードル４０を介してモニタリング装置２に送信する（ステップＳ５０７）。一方、モニタリング装置２では、ステップＳ５０７でデータ通信装置５０が送信したエフェメリス３００を受信する（ステップＳ５０８）。
【００６１】
そして、スポーツ大会の開催日時になった時または開催日時が近づいた時に、ユーザーによる操作スイッチ１６の操作を契機として、モニタリング装置２はステップＳ５０８で受信したエフェメリス３００を用いて、ユーザーのモニターを開始する（ステップＳ５０９）。具体的には、エフェメリス３００を用いてＧＰＳ衛星を捕捉し、ユーザーの速度、位置を計算し、計算されたユーザーの速度、位置に基づいて、モニタリング装置２のディスプレイ１２に、スポーツ活動中のユーザーの走行距離、速度を表示する。
【００６２】
１−３．作用効果
本実施形態によれば、サーバー７０がスポーツ活動の開始日時４３３および開催位置４３４を含むスポーツ活動情報４１６を取得し、当該開始日時４３３、開催位置４３４において衛星信号を受信可能なＧＰＳ衛星のエフェメリス３００をサーバー７０で生成して、モニタリング装置２に送信することができる。これにより、モニタリング装置２は、スポーツ活動の開始日時４３３、開催位置４３４において受信可能な位置算出用衛星の精密衛星軌道情報を予め保持することができる。したがって、モニタリング装置２をいわゆるホットスタートの状態で動作させることができ、TTFFを従来と比較して短くすることができる。
【００６３】
２．変形例
この発明は上述した実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。例えば次のような変形も可能である。なお、変形例の説明にあたっては、実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
２−１．サーバー間の連携
上述した実施形態では、ユーザーがデータ通信装置５０を用いて、スポーツ活動情報４１６をサーバー７０に送信することとしたが、これに限らず、スポーツ大会の参加を受け付けるウェブサイトを管理するスポーツ活動エントリーサーバーからサーバー７０へスポーツ活動情報４１６を送信することとしてもよい。
【００６５】
このようにすれば、スポーツ活動への参加の申し込みと連動して、ユーザーの手をわずらわせることなく、サーバー７０がスポーツ活動情報４１６を取得できるため、ユーザーがスポーツ活動の前にエフェメリス３００を取得し忘れてしまうことを減らすことができる。その結果、ユーザーの利便性を向上させることができる。
【００６６】
２−２．サーバーからモニタリング装置へ送信する情報
上述した実施形態では、サーバー７０からモニタリング装置２へはエフェメリス３００が送信されることとしたが、サーバー７０からモニタリング装置２へスポーツ活動の開催位置４３４を送信することとしてもよい。
【００６７】
一般に、GPS衛星を用いた位置または速度の計算においては収束演算を採用するため、ユーザーの真の位置に近い位置を位置算出の参照位置（収束演算の初期位置）として使うことができれば、TTFFが速くなることが知られている。スポーツ活動の開始日時４３３における開催位置４３４はユーザーの真の位置に近いと考えられるため、本変形例ではTTFFを一層短くできることが期待できる。
【００６８】
２−３．モニター開始の方法
上述した実施形態では、ユーザーによる操作スイッチ１６の操作を契機として、モニタリング装置２がユーザーのモニターを開始することとしたが、これに限らず、スポーツ大会の開始日時４３３が近づいたことを契機としてモニタリング装置２がユーザーのモニターを開始することとしてもよい。
【００６９】
具体的には、モニタリング装置２が現在時刻を計時する計時部を備え、サーバー７０からスポーツ大会の開始日時４３３に関する情報をモニタリング装置２が受信し、計時部が計時した時刻が、受信したスポーツ大会の開始日時４３３の所定時間前（例えば１０秒前）になったら、ＧＰＳ衛星の捕捉を開始する。
【００７０】
このようにすれば、ユーザーが操作スイッチ１６によるモニターの開始の指示をし忘れた場合であっても、ユーザーのモニターを行うことができ、ユーザーの利便性が向上する。
【００７１】
２−４．エフェメリスを生成する主体
上述した実施形態では、サーバー７０がスポーツ大会の開始日時４３３に有効なエフェメリス３００を生成する構成としたが、これに限らず、データ通信装置５０あるいはモニタリング装置２が、上述したエフェメリスの予測方法に基づいてエフェメリス３００を生成する衛星軌道情報生成部を備える構成としてもよい。
【００７２】
例えば、スポーツ活動の開始日時４３３と開催位置４３４を、サーバー７０から受信するのではなく、ユーザーが手動で入力することとすれば、スポーツ大会の開始日時４３３に有効なエフェメリス３００をデータ通信装置５０あるいはモニタリング装置２で生成することも可能である。この場合、サーバー７０が不要になるというメリットも得られる。
【００７３】
２−５．スポーツの種類
上述した実施形態では、スポーツの種類としてランニングやジョギングを例として説明したが、これに限らず、自転車、トレイルラン、競歩、スキー、スノーボード、スケート、ボート、ヨット、カヌー等、いわゆるレース方式のスポーツでＧＰＳ衛星を受信できる環境下で実施されるスポーツであればどのようなスポーツにも適用することができる。
【００７４】
２−６．データ通信装置の形態
上述した実施形態では、データ通信装置５０はＰＣを例として説明したが、これに限らず、スマートフォンのようなモバイル機器としてもよい。データ通信装置５０をモバイル機器とする場合、データ通信装置５０とモニタリング装置２との通信は、Bluetooth（登録商標）等の無線通信とすることが好ましい。また、モニタリング装置２がデータ通信装置５０の機能を包含し、サーバー７０とモニタリング装置２が通信する構成としてもよい。
【００７５】
データ通信装置５０とモニタリング装置２とを別の機器とすれば、ユーザーが装着するモニタリング装置２の小型化、軽量化、低消費電力化が容易となる。一方、データ通信装置５０を包含したモニタリング装置２の構成を採用すれば、別途データ通信装置５０を用意する必要がなくなり、ユーザーの利便性が向上する。
【００７６】
２−７．スポーツ活動モニタリング装置の形態
上述した実施形態では、モニタリング装置２は、ユーザーの手首や腕に装着可能なウェアラブル機器としたが、これに限らず、ユーザーの腰に装着する形態であってもよいし、ヘッドマウントディスプレイのような眼鏡型のウェアラブル機器としてもよい。
【００７７】
２−８．エフェメリスの生成方法
上述した実施形態では、ＧＰＳ衛星の将来の軌道を予測してエフェメリス３００を生成することとしたが、これに限らず、JPL（Jet Propulsion Laboratory）等が提供しているＧＰＳ衛星の予測暦をサーバー７０が受信して、受信した予測暦に基づいてエフェメリス３００を生成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１…スポーツ活動モニタリングシステム、２…スポーツ活動モニタリング装置、５０…データ通信装置、７０…サーバー、３００…エフェメリス、４１６…スポーツ活動情報。
【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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