(57)【要約】【課題】運動中の姿勢や身体の使い方等を簡易かつ的確に測定することができる運動支援装置及び運動支援方法、運動支援プログラムを提供する。【解決手段】運動支援装置は、ユーザＵＳの胸部に装着したチェスト機器１００により、運動中の加速度データ及び角速度データからなる動作データを取得し、当該動作データがユーザＵＳの左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別して、左右の足の動き方に対応した運動姿勢及び運動状態の変化等を分析する。そして、所定の振動や音等を発生させることにより、その分析結果を報知する運動支援情報がユーザＵＳに略リアルタイムで提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動中の利用者の身体の動きに関連する動作データを取得するセンサ部と、
前記センサ部により取得された前記動作データが前記利用者の左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別して、前記利用者の右足の動き方に関連した第１の運動データと左足の動き方に関連した第２の動作データとを取得する分析処理部と、
を有することを特徴とする運動支援装置。
【請求項２】
前記センサ部は、前記動作データとして、前記利用者の体軸の延伸方向の加速度に対応する加速度データと、前記体軸に沿った回転運動の回転方向の角速度に対応する角速度データと、を取得し、
前記分析処理部は、同じタイミングでの前記加速度データの値と前記角速度データの極性とに基づいて、前記動作データが前記左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別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】
前記分析処理部は、前記利用者の左右の足の動き方に対応した前記利用者の運動姿勢及び運動状態の変化を分析し、
前記分析処理部における分析の結果を運動支援情報として前記利用者に提供する情報提供部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の運動支援装置。
【請求項４】
前記分析処理部は、前記動作データにおける前記左右の足の動きの周期に対応した運動周期を計測し、前記運動周期に基づいて前記運動姿勢及び前記運動状態の変化を検出することを特徴とする請求項３に記載の運動支援装置。
【請求項５】
前記分析処理部は、前記計測された複数の運動周期の平均を求め、前記運動周期の平均に対する各運動周期の変化に基づいて、前記運動姿勢及び前記運動状態の変化を検出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】
前記分析処理部は、前記検出された前記運動姿勢及び前記運動状態の変化が、予め設定された特定の状態にあるか否かを判定し、前記判定の結果に応じて報知信号を生成し、
前記情報提供部は、前記報知信号に基づいて所定の報知情報を、前記運動支援情報として提供することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項７】
前記情報提供部は、人間の視覚、触覚、聴覚のいずれかを通して、前記利用者に前記運動支援情報を提供することを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項８】
前記分析処理部は、前記運動中に前記運動姿勢及び前記運動状態の変化を分析し、
前記情報提供部は、前記運動中に前記運動支援情報を前記利用者に提供することを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項９】
前記センサ部により取得された前記動作データを随時保存する記憶部を備え、
前記分析処理部は、前記運動終了後に前記記憶部に保存された前記動作データに基づいて、前記運動姿勢及び運動状態の変化を分析することを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項１０】
前記センサ部及び前記記憶部と、前記分析処理部と、前記情報提供部は、それぞれ直接的又は間接的にネットワークに接続され、
前記分析処理部は、前記記憶部に保存された前記動作データを、前記ネットワークを介して受信し、前記受信した前記動作データに基づいて、前記運動姿勢及び前記運動状態の変化を分析し、
前記情報提供部は、前記分析処理部における前記分析の結果を、前記ネットワークを介して受信し、前記受信した前記分析の結果に基づいて、前記運動支援情報を前記利用者に提供することを特徴とする請求項９に記載の運動支援装置。
【請求項１１】
運動中の利用者の身体の動きに関連する動作データを取得し、
前記動作データが前記利用者の左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別して、前記利用者の右足の動き方に関連した第１の運動データと左足の動き方に関連した第２の動作データとを取得する、
ことを特徴とする運動支援方法。
【請求項１２】
前記動作データとして、前記利用者の体軸の延伸方向の加速度に対応する加速度データと、前記体軸に沿った回転運動の回転方向の角速度に対応する角速度データと、を取得し、
同じタイミングでの前記加速度データの値と前記角速度データの極性とに基づいて、前記動作データが前記左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別することを特徴とする請求項１１に記載の運動支援方法。
【請求項１３】
コンピュータに、
運動中の利用者の身体の動きに関連する動作データを取得させ、
前記動作データが前記利用者の左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別して、前記利用者の右足の動き方に関連した第１の運動データと左足の動き方に関連した第２の動作データとを取得させる、
ことを特徴とする運動支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動支援装置及び運動支援方法、運動支援プログラムに関し、特に、人体の運動時の動作状態（運動状態）を的確に把握して、その改善に役立てることができる運動支援装置及び運動支援方法、運動支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康志向の高まりなどを背景に、日常的にランニングやウォーキング、サイクリング等の運動を行い、健康状態を維持、増進する人々が増えている。また、日常の運動を通して、マラソン大会等の競技大会への参加を目指す人も増加している。このような人々は、自らの健康状態や運動状態を把握するため、種々の生体情報や運動情報を数値やデータで測定したり、記録したりすることに対して、意識や関心が非常に高い。また、競技大会等への参加を目指す人々は、当該競技での好成績を目標としているため、効率的かつ効果的なトレーニング方法に対する意識や関心も非常に高い。
【０００３】
現在、このような要望に対応するため、様々な製品や技術が開発されている。例えば特許文献１には、トレーニング中のユーザに種々の生体情報や運動情報を提供する携帯型フィットネスモニタリングデバイスが開示されている。この携帯型フィットネスモニタリングデバイスにおいては、ユーザが心拍計や加速度計、ＧＰＳ受信機等の種々のセンサを装着して、運動中の心拍数や距離、速度、歩数、消費カロリー等の各種のパフォーマンスパラメータを測定し、ユーザに現時点の情報として提供することが記載されている。
【０００４】
また、例えば特許文献２には、陸上競技走者が走行練習に用いる走法習得装置が開示されている。この走法習得装置においては、ユーザの走行中の３軸方向の加速度、角速度を検出し、予め設定した目標値との比較結果を提供して、ユーザに一歩ごとの走法の修正と確認を促すことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２６４２４６号公報
【特許文献２】特開２００６−１１００４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、競技大会等への参加を目指す人々も含め、健康維持のために運動を続ける人々の多くは、運動方法や運動姿勢（フォーム）等について、指導者等から適切な指導を受ける機会は極めて少ない。また、ユーザが自己の運動（例えばランニング）時の身体の使い方のバランスを把握して、適切か否かを判断することは非常に難しかった。このような、身体の使い方のバランスを欠いた運動を継続することは、効率が悪いばかりか、身体の故障の原因にもなりかねないという問題を有している。
【０００７】
これに対して、上述したような装置や技術においては、ユーザの運動中の生体情報や運動情報を検出して、当該情報をそのまま、あるいはその分析結果をユーザに提供するものに過ぎず、ユーザの運動中の姿勢や身体の使い方等に関する情報を提供するものではなかった。
【０００８】
一方、ランニング等の運動時の姿勢を計測する機器としては、例えば動画やハイスピード動画を撮影する機器が比較的安価に販売されている。しかしながら、このような撮影機器においては、運動中の動画を撮影するために自分以外の第三者の協力が必要であったり、運動中のユーザに撮影結果や分析結果等をリアルタイムでフィードバックできなかったりするという問題を有している。
【０００９】
また、運動姿勢等の画像解析や分析診断に関しては、一般に、装置が大掛かりかつ複雑で高価であるため、一部の教育機関や体育協会等でしか測定することができない。そのため、日常的に行う路上や公園、運動場等での練習において測定することが困難であり、トップレベルのアスリート以外の一般人には使用できる環境にないという問題を有している。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した課題に鑑みて、運動中の姿勢や身体の使い方等を簡易かつ的確に測定することができる運動支援装置及び運動支援方法、運動支援プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る運動支援装置は、
運動中の利用者の身体の動きに関連する動作データを取得するセンサ部と、
前記センサ部により取得された前記動作データが前記利用者の左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別して、前記利用者の右足の動き方に関連した第１の運動データと左足の動き方に関連した第２の動作データとを取得する分析処理部と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る運動支援方法は、
運動中の利用者の身体の動きに関連する動作データを取得し、
前記動作データが前記利用者の左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別して、前記利用者の右足の動き方に関連した第１の運動データと左足の動き方に関連した第２の動作データとを取得する、
ことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る運動支援プログラムは、
コンピュータに、
運動中の利用者の身体の動きに関連する動作データを取得させ、
前記動作データが前記利用者の左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別して、前記利用者の右足の動き方に関連した第１の運動データと左足の動き方に関連した第２の動作データとを取得させる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、運動中の姿勢や身体の使い方等を簡易かつ的確に測定することができ、運動姿勢や運動状態を適切に誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る運動支援装置の第１の実施形態を示す概略図である。
【図２】第１の本実施形態に係る運動支援装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図３】第１の実施形態に適用される加速度センサ及び角速度センサにおける３軸方向を示す概略図である。
【図４】第１の実施形態に係る運動支援装置において実行される運動支援方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る運動支援方法における走行動作の一周期分を切り出す処理を説明するための図である。
【図６】第１の実施形態に係る運動支援方法における走行時の左右の足を識別する処理を説明するための図（その１）である。
【図７】第１の実施形態に係る運動支援方法における走行時の左右の足を識別する処理を説明するための図（その２）である。
【図８】第１の実施形態に係る運動支援方法における運動周期の正規化及び平均化処理を行った具体例を示すグラフ（その１）である。
【図９】第１の実施形態に係る運動支援方法における運動周期の正規化及び平均化処理を行った具体例を示すグラフ（その２）である。
【図１０】第１の実施形態に係る運動支援方法における上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分の極大値の平均の経時変化を示すグラフ（その１）である。
【図１１】第１の実施形態に係る運動支援方法における上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分の極大値の分散の経時変化を示すグラフ（その１）である。
【図１２】第１の実施形態に係る運動支援方法における上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分の極大値の平均の経時変化を示すグラフ（その２）である。
【図１３】第１の実施形態に係る運動支援方法における上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分の極大値の分散の経時変化を示すグラフ（その２）である。
【図１４】本発明に係る運動支援装置の第２の実施形態を示す概略図である。
【図１５】第２の実施形態に係る運動支援装置に適用されるセンサ機器の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図１６】第２の実施形態に係る運動支援装置に適用される報知機器の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図１７】第２の実施形態に係る運動支援装置において実行される運動支援方法の一例を示すフローチャートである。
【図１８】本発明に係る運動支援装置の第３の実施形態を示す概念図である。
【図１９】第３の実施形態に係る運動支援装置に適用される情報処理装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図２０】第３の実施形態に係る運動支援装置に適用されるネットワークサーバの一構成例を示す機能ブロック図である。
【図２１】第３の実施形態に係る運動支援装置において実行される運動支援方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る運動支援装置及び運動支援方法、運動支援プログラムについて、実施形態を示して詳しく説明する。
＜第１の実施形態＞
（運動支援装置）
図１は、本発明に係る運動支援装置の第１の実施形態を示す概略図である。ここで、図１（ａ）は、本実施形態に係る運動支援装置を人体に装着した状態を示す概略図であり、図１（ｂ）は、本実施形態に係る運動支援装置に適用されるセンサ機器の一構成例を示す外観図である。図２は、本実施形態に係る運動支援装置の構成例を示す機能ブロック図である。ここで、図２（ａ）は、本実施形態に係る運動支援装置の一構成例を示す機能ブロック図であり、図２（ｂ）は、本実施形態に係る運動支援装置の他の構成例を示す機能ブロック図である。図３は、本実施形態に適用される加速度センサ及び角速度センサにおける３軸方向を示す概略図である。
【００１７】
第１の実施形態に係る運動支援装置は、例えば図１（ａ）に示すように、被測定者であるユーザＵＳの胸部に装着される胸部装着型のセンサ機器（以下、便宜的に「チェスト機器」と記す）１００を有している。チェスト機器１００は、例えば図１（ｂ）に示すように、大別して、ユーザＵＳの運動状態や生体情報を検出する機器本体１０１と、ユーザＵＳの胸部に巻き付けることにより機器本体１０１を装着するためのベルト部１０２と、を有している。ここで、本実施形態においては、後述する加速度センサ１１０や角速度センサ１２０を含む機器本体１０１が、ユーザＵＳの上半身の体軸（身体の中心線）又はその近傍に装着されていることが好ましい。
【００１８】
チェスト機器１００（機器本体１０１）は、具体的には、例えば図２（ａ）に示すように、概略、加速度センサ（センサ部）１１０と、角速度センサ（ジャイロセンサ；センサ部）１２０と、操作スイッチ１３０と、演算回路（分析処理部）１４０と、メモリ１５０と、報知部（情報提供部）１６０と、動作電源１７０と、を備えている。
【００１９】
加速度センサ１１０は、ユーザＵＳの運動中の動作速度の変化の割合（加速度）を計測する。本実施形態においては、加速度センサ１１０は、３軸加速度センサを有し、互いに直交する３軸方向の各々に沿った加速度成分を検出して加速度データとして出力する。ここでは、図３に示すように、ランニング中のユーザＵＳに対して、上下方向に延伸する軸をｘ軸とし、下向き（地面方向）の加速度成分を＋方向と規定する。ここで、ｘ軸は概ねユーザＵＳの体軸の延伸方向に一致する。また、ユーザＵＳに対して、左右方向に延伸する軸をｙ軸とし、左手方向の加速度成分を＋方向と規定する。また、ユーザＵＳに対して、前後方向に延伸する軸をｚ軸とし、前方向（進行方向）の加速度成分を＋方向と規定する。加速度センサ１１０により取得された加速度データは、後述する演算回路１４０により生成される時間データに関連付けられて、後述するメモリ１５０に保存される。
【００２０】
角速度センサ１２０は、ユーザＵＳの運動中の動作方向の変化（角速度）を計測する。本実施形態においては、角速度センサ１２０は、３軸角速度センサを有し、互いに直交する３軸について、各軸に沿った回転運動の回転方向に生じる角速度成分を検出して角速度データとして出力する。ここでは、図３に示すように、互いに直交するｘ、ｙ、ｚの３軸について、各軸の加速度成分の＋方向に向かって右回り方向に生じる角速度成分を＋方向と規定する。ここで、ｘ軸の回転方向に生じる角速度成分は、概ねユーザＵＳの体軸の周りに生じる角速度に一致する。角速度センサ１２０により取得された角速度データは、後述する演算回路１４０により生成される時間データに関連付けられて、後述するメモリ１５０に保存される。
【００２１】
操作スイッチ１３０は、少なくとも電源スイッチを有し、ユーザＵＳが当該操作スイッチ１３０を操作することにより、動作電源１７０から機器本体１０１内の各構成に供給される駆動用電力を供給又は遮断して、チェスト機器１００の電源のオン（起動）、オフ（停止）を制御する。ここで、操作スイッチ１３０は、センサ制御用スイッチを有し、ユーザＵＳが当該操作スイッチ１３０を操作することにより、加速度センサ１１０や角速度センサ１２０におけるセンシング動作の開始又は終了を制御するものであってもよい。なお、操作スイッチ１３０は、上記電源スイッチのみを有し、ユーザＵＳが当該操作スイッチ１３０を操作して機器本体１０１の電源をオン（起動）することにより、加速度センサ１１０や角速度センサ１２０におけるセンシング動作が開始され、一方、機器本体１０１の電源をオフ（停止）することにより、上記のセンシング動作が終了されるものであってもよい。
【００２２】
演算回路１４０は、計時機能を備えたＣＰＵ（中央演算処理装置）やＭＰＵ（マイクロプロセッサ）等の演算装置であって、所定の動作クロックに基づいて、所定の制御プログラムに従って処理を行う。これにより、演算回路１４０は、加速度センサ１１０や角速度センサ１２０におけるセンシング動作や、メモリ１５０への各種のデータ保存、読出し動作、報知部１６０における報知動作等の、各構成における動作を制御して所定の機能を実現する。また、演算回路１４０は、所定のアルゴリズムプログラムに従って処理を行うことにより、加速度センサ１１０により取得された加速度データや、角速度センサ１２０により取得された角速度データに基づいて、ユーザＵＳの運動姿勢及び運動状態に関する分析処理を行う。そして、演算回路１４０は、当該分析結果に応じて、報知部１６０における動作を制御するための報知信号を出力する処理を行う。なお、演算回路１４０において実行される制御プログラムやアルゴリズムプログラムは、後述するメモリ１５０に保存されているものであってもよいし、予め演算回路１４０内部に組み込まれているものであってもよい。
【００２３】
メモリ１５０は、不揮発性メモリを有し、加速度センサ１１０により取得された加速度データ、及び、角速度センサ１２０により取得された角速度データを、時間データに関連付けて所定の記憶領域に保存する。また、メモリ１５０は、上述した演算回路１４０において所定の制御プログラムやアルゴリズムプログラムに従って処理を行う際に使用する、又は、当該プログラムに従って処理を行う際に生成される各種データを一時的に保存する。さらに、メモリ１５０は、上述した演算回路１４０において所定のアルゴリズムプログラムに従って処理を行うことにより得られる、運動姿勢及び運動状態に関する分析処理の結果を所定の記憶領域に保存する。ここで、メモリ１５０は、ＲＯＭ（Read Only Memory；読み出し専用メモリ）やフラッシュメモリを有し、上述した所定の制御プログラムやアルゴリズムプログラムを保存するものであってもよい。なお、メモリ１５０を構成する不揮発性メモリ部分は、その一部又は全部が、例えばメモリカード等のリムーバブル記憶媒体としての形態を有し、チェスト機器１００に対して着脱可能に構成されているものであってもよい。
【００２４】
報知部１６０は、例えば振動部や音響部を有し、演算回路１４０からの報知信号に基づいて、所定の振動情報や音情報を発生して、ユーザＵＳに運動支援情報として報知する。具体的には、振動部は、振動モータや振動子等の振動機器（バイブレータ）を有し、所定の振動パターンやその強弱等の振動情報を発生することにより、触覚を通してユーザＵＳに各種の情報を提供又は報知する。また、音響部は、ブザーやスピーカ等の音響機器を有し、所定の音色や音パターン、音声メッセージ等の音情報を発生することにより、聴覚を通してユーザＵＳに各種の情報を提供又は報知する。なお、報知部１６０は、上記の音響部及び振動部の双方を備えるものであってもよいし、音響部や振動部のうちの、いずれか一方を備えるものであってもよい。
【００２５】
動作電源１７０は、チェスト機器１００（機器本体１０１）の各構成に駆動用電力を供給する。動作電源１７０は、例えば市販のコイン型電池やボタン型電池等の一次電池や、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池を適用することができる。また、動作電源１７０は、これらの一次電池や二次電池のほか、振動や光、熱、電磁波等のエネルギーにより発電する環境発電（エナジーハーベスト）技術による電源等を適用することもできる。
【００２６】
なお、チェスト機器１００は、例えば図２（ｂ）に示すように、上述した加速度センサ１１０や角速度センサ１２０に加え、心拍センサ１８０やＧＰＳ受信回路１８５等の他のセンサを備えているものであってもよい。ここで、心拍センサ１８０は、運動中のユーザＵＳの心電位信号の変化を検出して心拍データ（生体情報）として出力する。心拍センサ１８０により取得された心拍データは、時間データに関連付けられて、メモリ１５０の所定の記憶領域に保存される。また、ＧＰＳ受信回路１８５は、複数のＧＰＳ（全地球測位システム；Global Positioning System）衛星からの電波を受信することにより、ユーザＵＳの現在位置や高度等を検出してＧＰＳデータ（地理情報）として出力する。ＧＰＳ受信回路１８５により取得されたＧＰＳデータは、時間データに関連付けられて、メモリ１５０の所定の記憶領域に保存される。これらの生体情報やＧＰＳデータは、演算回路１４０により、異常な運動負荷が加わった状態の検出に使用されたり、あるいは、ユーザＵＳの運動姿勢及び運動状態との関連性を分析する際に使用されたりする。詳しくは後述する。
【００２７】
（運動支援方法）
次に、本実施形態に係る運動支援装置における運動支援方法について説明する。
図４は、本実施形態に係る運動支援装置において実行される運動支援方法の一例を示すフローチャートである。図５は、本実施形態に係る運動支援方法における走行動作の一周期分を切り出す処理を説明するための図である。図６、図７は、本実施形態に係る運動支援方法における走行時の左右の足を識別する処理を説明するための図である。
【００２８】
本実施形態に係る運動支援方法においては、図４のフローチャートに示すように、まず、ユーザＵＳが身体に装着したチェスト機器１００の操作スイッチ１３０を操作することにより、電源を投入してチェスト機器１００を起動させる（ステップＳ１０１）。そして、チェスト機器１００の加速度センサ１１０及び角速度センサ１２０においてセンシング動作を開始させる。これにより、ユーザＵＳの運動中（ランニング中）の３軸方向の加速度成分及び角速度成分が検出されて、加速度データ及び角速度データ（以下、「動作データ」と総称する）として収集され、メモリ１５０の所定の記憶領域に随時保存される（ステップＳ１０２）。ここで、加速度センサ１１０及び角速度センサ１２０におけるセンシング動作は、例えば毎秒１００〜２００回（すなわち、１００〜２００Ｈｚ）程度のサンプリング周波数で実行される。
【００２９】
次いで、収集された動作データに基づいて、演算回路１４０が所定のアルゴリズムプログラムに従って処理を行うことにより、次に示すような運動姿勢及び運動状態に関する分析処理を実行する（ステップＳ１０３）。具体的には、演算回路１４０は、例えば、収集された動作データから、ランニング等の走行動作の基本となる一周期を切り出す運動周期切り出し処理と、各周期の動作データが走行動作時の左右いずれの足の動作に関連するのかを識別する左右動作識別処理と、一連の走行動作における運動姿勢及び左右のバランスを含む走り方の良否を判定する運動状態判定処理と、を実行する。
【００３０】
（１）運動周期切り出し処理
一般に、ランニング等の走行動作においては、例えば図５の上段に示すように、一方の足の蹴り出し（図では左足の離地）から、他方の足の接地（右足の接地）及び蹴り出し（右足の離地）、一方の足の接地（左足の接地）を経て、再び一方の足の蹴り出し（左足の離地）を行う、左右各１歩の計２歩分を１周期（ランニング周期；運動周期）として定義することができる。
【００３１】
一方、一連の走行動作において、加速度センサ１１０により取得された加速度データのうち上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分は、例えば図５の下段に示すように、左右の一歩ごとに周期性を有する信号波形を示す。このことから、上下方向の加速度成分における２周期分が、走行動作における１周期（ランニング周期）に対応することになる。
【００３２】
したがって、加速度センサ１１０により取得された上下方向の加速度成分に基づいて、特定の基点（詳しくは後述する左右動作識別処理において説明する）を設定することにより、ユーザＵＳが行った走行動作における１周期（右足と左足を交互に１回ずつ動かす一連の動作期間：運動周期）ごとの動作データを安定的に切り出すことができるとともに、当該一周期の時間を正確に計測することができる。また、ランニング等で一般的に使用される指標であるピッチは、１分間の歩数であるので、図５の下段に示した上下方向の加速度成分の信号波形における、１分当たりの周期の回数を計測することにより、当該時点（又は直近）のピッチを算出することができる。
【００３３】
（２）左右動作識別処理
上述した走行動作における一周期を切り出す処理においては、上下方向の加速度成分のみを用いているため、一歩ごとの動作について、右足が前に出る際の一歩を示す信号波形であるのか、あるいは、左足が前に出る際の一歩を示す信号波形であるのか識別することができない。加えて、走行動作に限らず運動状態を、各種のセンサによりセンシングする場合、人体の筋肉の動きや機器に伝わる振動等に起因する各種のノイズが、動作データに混入することが知られており、上記の一周期の時間を正確に計測することができない場合がある。
【００３４】
そこで、本実施形態においては、図６に示すような手法により、動作データが走行動作における左右いずれの足の動作を示しているのかを識別する処理と、動作データに含まれる各種のノイズの影響を抑制する処理と、を同時に実行する。また、図６を用いて、上述した運動周期切り出し処理における１周期の基点となるタイミングの設定方法を説明する。ここで、図６（ａ）のグラフは、運動中のユーザＵＳの上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分を示す信号波形であり、図６（ｂ）のグラフは、当該ｘ軸の回転方向に生じる角速度成分を示す信号波形である。図６（ａ）において、信号波形ＳＡ１は、加速度センサ１１０により検出されたｘ軸方向の加速度成分そのもの（いわゆる、生データ）であり、また、信号波形ＳＡ２は、信号波形ＳＡ１に対してローパスフィルタによるフィルタ処理を行って、所定の遮断周波数よりも高い周波数成分を逓減させたものである。同様に、図６（ｂ）において、信号波形ＳＪ１は、角速度センサ１２０により検出されたｘ軸の回転方向に生じる角速度成分そのもの（生データ）であり、また、信号波形ＳＪ２は、信号波形ＳＪ１に対してローパスフィルタによるフィルタ処理を行って、所定の遮断周波数よりも高い周波数成分を逓減させたものである。
【００３５】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、加速度センサ１１０により検出されたｘ軸方向の加速度成分の信号波形ＳＡ１、及び、角速度センサ１２０により検出されたｘ軸に関わる角速度成分の信号波形ＳＪ１のいずれにも、走行中のユーザＵＳの足が地面に着いたときの衝撃等に起因して、大きく波形が変化する部分（図中、ＮＡ、ＮＪと表記；いわゆる衝撃波形）が存在している。
【００３６】
このような波形の変化は、運動姿勢（ランニングフォーム）や運動状態を解析する際に非常に有益な信号成分である。しかしながら、上述したような走行動作における１周期（運動周期）を切り出す処理や、走行動作における左右の足の動きを識別する処理においては、他のノイズとともに良好な処理を妨げる信号成分となる。
【００３７】
そこで、本実施形態においては、ｘ軸方向の加速度成分の信号波形ＳＡ１、及び、ｘ軸に関わる角速度成分の信号波形ＳＪ１に対して、遮断周波数を低く設定したローパスフィルタを用いて強めのフィルタ処理を行う。これにより、加速度成分の信号波形ＳＡ１、及び、角速度成分の信号波形ＳＪ１から、上記の衝撃波形を含む高い周波数成分が逓減されて、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、衝撃波形が平滑化された信号波形ＳＡ２、ＳＪ２が得られる。
【００３８】
ここで、図６（ａ）に示すように、上記のフィルタ処理により得られたｘ軸方向の加速度成分の信号波形ＳＡ２において、加速度の値が−1000ｍＧ（＝−１Ｇ；重力加速度に相当する）以下になるタイミング（図中、Ｐ１と表記）は、ユーザＵＳの足が地面に着く接地タイミングに略一致する。
【００３９】
また、図６（ａ）に示すように、加速度センサ１１０により検出されたｘ軸方向の加速度成分そのものの信号波形ＳＡ１において、上記の信号波形ＳＡ２におけるＰ１のタイミングの後に現れる、加速度の極小値（加速度の絶対値のピーク；図中、Ｐ２と表記）のタイミングは、ユーザＵＳの左右いずれかの足全体に体重が乗り切った最大加重タイミングに略一致する。本実施形態においては、この加速度が極小値Ｐ２となるタイミングを、上述した走行動作における１周期（運動周期）を切り出す処理における基点（始点及び終点）として設定する。
【００４０】
そして、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、上記のフィルタ処理により得られたｘ軸の回転方向に生じる角速度成分の信号波形ＳＪ２において、このｘ軸方向の加速度成分の信号波形ＳＡ１における極小値Ｐ２のタイミングと同時刻の、角速度（図中、Ｐ３と表記）の極性を検出する。
【００４１】
ここで、ランニング等の走行動作と、人体の胸部における角速度との関係は、一般に、図７（ａ）に示すように、左足を振り下ろし、左足が接地して、左足で地面を蹴り、飛び上がる一連の動作を行う間、胸部は右方向（＋方向；正）に回転することになる。一方、図７（ｂ）に示すように、右足を振り下ろし、右足が接地して、右足で地面を蹴り、飛び上がる一連の動作を行う間、胸部は左方向（−方向；負）に回転することになる。
【００４２】
すなわち、左右いずれかの足に全体重が乗ったタイミングを含む所定の期間における、ｘ軸の回転方向に生じる角速度の極性を検出することにより、運動中の身体がどちらに回転しているかがわかることになり、接地している足が右足か左足かを判別することができる。
【００４３】
図６（ａ）、（ｂ）に示した動作データにおいては、ｘ軸方向の回転方向に生じる角速度成分の信号波形ＳＪ２における、Ｐ２のタイミングと同時刻の角速度Ｐ３の極性は正（＋）であるので、ユーザＵＳの胸部を含む上半身は右方向に回転していることになる。したがって、このときは左足が地面に着いていて右足を前に出そうとしている状態にあることが判別される。このようにして、特定の基点を設定することによりランニング等の走行動作における１周期を正確に切り出すことができるとともに、左右の足の動きを的確に判別することができる。
【００４４】
なお、図６（ａ）、（ｂ）に示したグラフは、胸部に装着したチェスト機器１００により取得された、上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分と、当該ｘ軸の回転方向に生じる角速度成分の一例に過ぎない。本願発明者らの各種検証によれば、加速度成分や角速度成分は、ユーザＵＳの運動姿勢（ランニングフォーム）や走り方、また、センサ機器の装着位置によって大きく影響を受けることが確認されている。例えばセンサ機器として、上述したチェスト機器１００に替えて、腰部にセンサ機器を装着した場合には、チェスト機器により取得される角速度からの位相差が大きくなり、図６（ｂ）に示した信号波形の極性が逆転する場合もある。そのため、上述した左右動作識別処理における、識別の基準となる極性（図７（ａ）、（ｂ）に示した走行動作と角速度との関係）を反転させるものであってもよい。
【００４５】
（３）運動状態判定処理
次に、上述した運動周期切り出し処理により切り出された走行動作における一周期と、左右動作識別処理により判別された左右の足の動きと、に基づいて、ユーザＵＳの運動姿勢の良否や運動状態の変化の有無を判定する。
【００４６】
まず、ランニング等の走行動作は、上述したように、図５に示した一連の動作が、図６（ａ）、（ｂ）に示したように繰り返し実行される周期動作により構成されている。ここで、図６（ａ）、（ｂ）に示した走行動作において、一歩一歩の信号波形に含まれる細かな変化は、運動姿勢（ランニングフォーム）を判定する上で大きな影響を及ぼすものではない。
【００４７】
そこで、運動姿勢（ランニングフォーム）の特徴を的確に把握するためには、上述した走行動作における一周期を正確に切り出して、運動中の周期動作について平均化する必要がある。これにより、各周期における信号波形の比較的大きな変化の傾向を把握することができるので、この平均に基づいて運動姿勢の良否や運動状態の変化を判定することができる。
【００４８】
本実施形態においては、上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分の信号波形の形状に関わらず、安定的かつ正確に一周期を切り出すために、図６（ａ）に示したように、ｘ軸方向の加速度成分の信号波形ＳＡ１において、フィルタ処理後のｘ軸方向の加速度成分の信号波形ＳＡ２の値が−１Ｇ以下になるＰ１のタイミングの後に現れる、極小値Ｐ２のタイミングを基点にして一周期を切り出す処理を行うことを説明した。
【００４９】
ここで、図６（ａ）に示したグラフにおいては、フィルタ処理後のｘ軸方向の加速度成分の信号波形ＳＡ２の値が−１Ｇ以下になるＰ１のタイミングの後に現れる、加速度成分の信号波形ＳＡ１の極小値のうち、最初に現れる極小値であるＰ２のタイミングを基点とする場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば図６（ａ）に示した上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分の信号波形ＳＡ１においては、下向きのピークが１歩につき２回出現している場合を示した。このようなピークを含む信号波形の形状は、被測定者であるユーザＵＳのランニングフォームや走り方に大きく依存することが判明しており、例えば１歩につき１回出現する場合もあれば、３回出現する場合もある。このように、上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分に、下向きのピークが１歩につき、１乃至複数回出現する場合があるため、信号波形ＳＡ２におけるＰ１のタイミングの後に現れる、加速度成分の信号波形ＳＡ１の極小値のうち、特定の極小値（例えば２番目や最後に現れる極小値）のタイミングを基点にして一周期を切り出す処理を行うものであってもよい。なお、本願発明者らの各種検証によれば、信号波形ＳＡ２におけるＰ１のタイミングの後に現れる、加速度成分の信号波形ＳＡ１の極小値のうち、最後に現れる極小値のタイミングを基点にして一周期を切り出す処理を行うことにより、より安定的かつ正確に一周期を切り出すことができることが確認された。
【００５０】
次いで、上記のようにしてｘ軸方向の加速度成分に基づいて切り出された走行動作における一周期は、計測された各周期の時間の値が異なることになるので、各周期の時間を１００に正規化する処理を行った後、当該正規化された各周期の平均を求める処理を行う。この運動周期の正規化及び平均化処理を行った具体例を、図８及び図９に示す。
【００５１】
図８は、上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分において、下向きのピークが１歩につき１回出現する場合の、３軸方向の各加速度成分、及び、各軸の回転方向に生じる角速度成分について、上述したように走行動作における一周期を切り出して、正規化及び平均化処理を行った結果を示すグラフである。また、図９は、上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分において、下向きのピークが１歩につき２回出現する場合の、３軸方向の各加速度成分、及び、各軸の回転方向に生じる角速度成分について、走行動作における一周期を切り出して、正規化及び平均化処理を行った結果を示すグラフである。
【００５２】
ここで、図８、図９に示したグラフにおいては、走行動作における１０周期分の信号波形について正規化して重ね書きしたものを細線で示し、その平均を太線で示した。これらのグラフから明らかなように、上述した一連の処理により、各周期の信号波形は相互のバラツキが小さく比較的安定した状態で切り出されることが判明した。
【００５３】
したがって、このような運動周期の正規化及び平均化処理を行うことにより、ユーザＵＳが一定の速度で走行しているときの、身体（体軸）の傾きや回転の程度等を含む運動姿勢（ランニングフォーム）や走り方の特徴（第１の分析項目）を明らかにすることができる。
【００５４】
また、上述した走行動作における運動周期の正規化及び平均化処理において、運動周期の平均値に対する各周期の信号波形の差分を１周期分足し合わせた値が、予め設定した一定値を超えた場合には、当該周期を平均化処理の対象から除外する処理を行う。これにより、異常値が含まれる動作データを排除して、ユーザＵＳの本来の運動姿勢及び走り方の特徴をより正確に把握することができる。
【００５５】
さらに、上述した走行動作における運動周期の正規化及び平均化処理において、運動周期の平均値（又は、平均値を基準とする一定の範囲）から外れた信号波形が連続して検出されたか否かを判定する処理を行う。これにより、運動周期ごとに運動姿勢や、運動速度（ランニング速度）等の運動状態が変化（第２の分析項目）したことを検出することができる。
【００５６】
また、上述した走行動作における左右動作識別処理において、左右の足の判別結果とともに、そのときの上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分を検出してメモリ１５０に保存していくことにより、走行動作における左右の足の地面を蹴る力（キック力）のバランス（第３の分析項目）を分析する処理を行う。
【００５７】
具体的には、左右の足のいずれかを判別した際の、上下方向の加速度成分は、走行動作において判別された足が地面を蹴る際のキック力に概ね比例している。そこで、一定時間（例えば１０秒）ごとに加速度成分の平均や分散を算出し、それらの経時的な変化を分析することにより、ランニング等の走行動作中のキック力の左右バランスや、そのバランスの変化を明らかにすることができる。図１０〜図１３に、ランニング等の走行動作についての訓練度や習熟度の異なる被測定者（ランナー）を対象にして算出された、上記の加速度成分の平均や分散の経時変化のグラフの具体例を示す。
【００５８】
図１０は、ランニング等の走行動作について訓練された又は習熟した被測定者を対象にして収集された動作データにおいて、１０秒ごとに上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分の極大値の平均を、経過時間に従ってグラフ表示したものである。また、図１１は、当該被測定者を対象にして収集された動作データにおいて、上記の加速度成分の極大値の分散を、経過時間に従ってグラフ表示したものである。
【００５９】
図１２は、走行動作について訓練されていない又は未習熟の被測定者を対象にして収集された動作データにおいて、１０秒ごとに上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分の極大値の平均をグラフ表示したものである。また、図１３は、当該被測定者を対象にして収集された動作データにおいて、上記の加速度成分の極大値の分散をグラフ表示したものである。
【００６０】
ここで、図１０〜図１３に示したグラフにおいては、上述した左右動作識別処理により識別した左右それぞれの足における上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分の平均又は分散を異なる濃さの細線で示し、両足における上下方向の加速度成分の平均又は分散を太線で示した。
【００６１】
図１０に示したグラフにおいて、上下方向（ｘ軸方向）の加速度の極値平均について分析すると、長時間の走行動作により、時間の経過に従って左右の足のキック力の差が大きくなっていくことがわかる。また、図１１に示したグラフにおいて、上下方向の加速度の極値分散について分析すると、比較的短い時間の範囲内では、左右の足のキック力のバラツキは極めて小さいことがわかる。これらのことから、この被測定者（ランナー）は、走り方そのものは安定しているものの、時間経過に従って左右の足のバランスが崩れる傾向があることがわかる。
【００６２】
一方、図１２に示したグラフにおいて、上下方向の加速度の極値平均について分析すると、長時間の走行動作により、時間が経過しても左右の足のキック力の差は大きくならず、略同等であることがわかる。また、図１３に示したグラフにおいて、上下方向の加速度の極値分散について分析すると、比較的短い時間の範囲内での、左右の足のキック力のバラツキが一貫して大きいことがわかる。これらのことから、この被測定者は、左右の足のバランスに偏りは少ないが、走り方そのものが安定していないことがわかる。
【００６３】
このように、上述した走行動作における左右動作識別処理において、走行中に取得した動作データが左右のいずれの足によって生じたものであるかを識別し、その長期的な変化の傾向を分析することにより、ユーザＵＳが比較的長時間走行する際の、運動姿勢（ランニングフォーム）の特徴や、左右のバランスを含む走り方の変化の傾向を判定することができる。
【００６４】
なお、上述した走行動作における左右動作識別処理においては、走行中に取得した上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分をローパスフィルタによりフィルタ処理し、その信号波形ＳＡ２が−１Ｇ（重力加速度）以下になるタイミング（Ｐ１）の後に、加速度成分の信号波形ＳＡ１が極小値Ｐ２となるタイミングと同時刻における、ｘ軸の回転方向に生じる角速度成分の信号波形ＳＪ２の極性に基づいて、左右の足の動きを識別する手法を示した。この手法は、上述した運動状態判定処理において、ユーザＵＳの走行動作の各周期における運動姿勢及び運動状態の変化を分析する際に、正確な運動周期（一周期）の計測が必要であることに対応するものである。
【００６５】
ここで、ユーザＵＳの走行動作における運動姿勢及び運動状態の判定処理において、正確な運動周期の計測を必要としない分析項目の場合、例えば上述した走行動作時における左右の足のキック力のバランス（第３の分析項目）を分析する際には、次のような手法を適用することもできる。すなわち、図６（ａ）に示した上下方向（ｘ軸方向）の加速度成分の信号波形ＳＡ１において、当該加速度成分が減少して、所定の値（例えば重力加速度の２倍；−２Ｇ＝−2000ｍＧ）を越えた後、当該加速度成分が増加に転ずる点（すなわち、極小値Ｐ２）のタイミングを計測する。これにより、加速度センサ１１０により検出されたｘ軸方向の加速度成分そのものに含まれる、比較的小さいノイズに影響されることなく、ユーザＵＳの左右いずれかの足全体に体重が乗り切った最大加重タイミングが検出される。
【００６６】
そして、図６（ｂ）に示したｘ軸の回転方向に生じる角速度成分の信号波形ＳＪ１、又は、信号波形ＳＪ１をフィルタ処理することにより得られた信号波形ＳＪ２において、上記のタイミングと同時刻の角速度の極性を検出する。この極性が正（＋）の場合には、左足が接地して胸部が右方向に回転していると識別され、一方、極性が負（−）の場合には、右足が接地して胸部が左方向に回転していると識別される。
【００６７】
また、本実施形態において、図２（ｂ）に示したように、チェスト機器１００が心拍センサ１８０やＧＰＳ受信回路１８５等の、生体情報や地理情報を検出するセンサを備えている場合には、次のような分析処理を行うものであってもよい。すなわち、演算回路１４０は、例えば心拍センサ１８０により走行動作中に継続的に測定された心拍データに基づいて心拍数を算出し、その数値や変化と、上述した運動姿勢の特徴や運動状態の変化との関連性を分析する処理を行う。これにより、どの程度の運動負荷がかかったときに運動姿勢や、左右のバランスを含む走り方に変化が生じるか（すなわち、左右バランスが崩れるか）を判定することができる。ここで、測定された心拍数等の生体情報は、図１０〜図１３に示したグラフと同様に、その経時変化をグラフ化するものであってもよい。
【００６８】
以上の分析処理において生成される各種のデータ（分析データ）や分析結果は、相互に関連付けた状態で、あるいは、独立した状態で、メモリ１５０の所定の記憶領域に保存される。ここで、メモリ１５０に保存するデータとして、上述した分析処理により生成された分析データとその分析結果を優先的に保存し、加速度センサ１１０や角速度センサ１２０により取得される動作データそのもの（生データ）を随時削除していくことにより、データ保存用の記憶容量を削減することができる。特に、本実施形態においては、上述した分析処理において、複数の周期分の加速度や角速度について平均化し、当該平均に基づいて、運動姿勢や走り方の特徴を判定する手法を適用しているので、大容量の動作データそのものをメモリ１５０に保存しておく必要がなく、メモリ１５０の記憶容量を小さなものにすることができる。
【００６９】
そして、演算回路１４０は、上述した各種の分析処理の結果に応じて、ユーザＵＳに当該分析結果を報知するための報知信号を生成して報知部１６０に随時出力する。ここで、演算回路１４０は、例えば上述した各種の分析処理により得られた運動姿勢（ランニングフォーム）や運動状態の変化が、予め設定された良好な状態を示す範囲やしきい値を逸脱した場合等に、当該状態（異常状態等）を報知するための報知信号を生成する。
【００７０】
次いで、報知部１６０は、演算回路１４０から出力される報知信号に基づいて、当該運動中に所定の振動情報や音情報を発生して、上述した各種の分析処理の結果（特に異常状態）を運動支援情報としてユーザＵＳに報知する（ステップＳ１０４）。これにより、ユーザＵＳの触覚や聴覚を通して、運動支援情報が提供されるので、ユーザＵＳは運動中に運動姿勢及び運動状態の変化や異常等を確実に認識することができる。
【００７１】
次いで、上述した一連の処理を終了するか否かが判断される（ステップＳ１０５）。具体的には、例えばユーザＵＳがチェスト機器１００の電源をオフさせるか、あるいは、加速度センサ１１０及び角速度センサ１２０におけるセンシング動作を停止させる操作を行ったか否か（機器停止指示があるか否か）が判断される。機器停止指示がない場合には、演算回路１４０は、ステップＳ１０２に戻って、上述した一連の運動支援方法（ステップＳ１０２〜Ｓ１０４）を繰り返し実行する。一方、機器停止指示がある場合には、演算回路１４０は、上述した運動支援方法を終了する。
【００７２】
上述したように、本実施形態においては、チェスト機器１００単体で、運動中に動作データを取得し、運動姿勢及び運動状態の変化等を分析して特定の状態にあると判定した場合には、当該状態を報知する運動支援情報がユーザＵＳに略リアルタイムで提供される。したがって、ユーザＵＳは、簡易な構成の運動支援装置を装着するだけで、運動中に運動姿勢及び運動状態の変化や異常等を略リアルタイムで認識して、迅速に運動姿勢及び運動状態等を修正することができ、適切な姿勢や状態を継続するための運動方法（走り方）を習得することができる。
【００７３】
なお、本実施形態においては、運動中に取得した動作データに基づく分析結果を、報知部１６０から略リアルタイムにユーザＵＳに報知する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本実施形態に示したチェスト機器１００は、外部の情報処理装置（例えばパーソナルコンピュータやスマートフォン、タブレット端末等；図示を省略）との間で各種のデータの伝送を行うためのインターフェース部をさらに備える構成を有するものであってもよい。これにより、運動中に取得された動作データに基づく分析処理において生成されて、メモリ１５０に保存された分析データや分析結果を、運動終了後に上記インターフェース部を介して情報処理装置に伝送して、当該情報処理装置の表示部等に数値データとして表示したり、例えば図８〜図１３に示したようなグラフを表示したりするものであってもよい。この場合、チェスト機器１００から外部の情報処理装置へは、運動中に取得した動作データそのものを含まず、上述した分析処理において生成される分析データ及び分析結果、又は、分析結果のみが伝送されるので、データ伝送に要する時間を大幅に短縮することができる。これにより、運動姿勢の特徴や運動状態の変化の傾向等を、視覚を通してユーザＵＳに提供することができるので、ユーザＵＳは自己の運動姿勢や走り方等について直感的に把握することができ、分析結果を今後の運動時に効果的に反映させることができる。なお、チェスト機器１００に備えられるインターフェース部については、第２の実施形態において詳しく説明する。
【００７４】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る運動支援装置及び運動支援方法について説明する。
上述した第１の実施形態においては、身体に装着したチェスト機器１００単体で、ユーザＵＳの運動中に取得した動作データに基づいて、運動姿勢の特徴や運動状態の変化等を分析し、特定の状態が発生した場合に、チェスト機器１００に設けられた報知部１６０を介して、当該状態をリアルタイムで報知する場合について説明した。第２の実施形態においては、チェスト機器１００に加え、身体に装着した別体の報知機器を備え、運動姿勢の特徴や運動状態の変化等の分析結果を、報知機器を介してリアルタイムで提供することを特徴としている。
【００７５】
（運動支援装置）
図１４は、本発明に係る運動支援装置の第２の実施形態を示す概略図である。ここで、図１４（ａ）は、本実施形態に係る運動支援装置を人体に装着した状態を示す概略図である。また、図１４（ｂ）は、本実施形態に係る運動支援装置に適用されるセンサ機器の一構成例を示す外観図であり、図１４（ｃ）は、本実施形態に係る運動支援装置に適用される報知機器の一構成例を示す外観図である。図１５は、本実施形態に係る運動支援装置に適用されるセンサ機器の一構成例を示す機能ブロック図である。ここで、図１５（ａ）は、本実施形態に係るセンサ機器の一構成例を示す機能ブロック図であり、図１５（ｂ）は、本実施形態に係るセンサ機器の他の構成例を示す機能ブロック図である。図１６は、本実施形態に係る運動支援装置に適用される報知機器の一構成例を示す機能ブロック図である。ここで、上述した第１の実施形態と同等の構成については、同一又は同等の符号を付してその説明を簡略化する。
【００７６】
第２の実施形態に係る運動支援装置は、例えば図１４（ａ）に示すように、ユーザＵＳの胸部に装着されるチェスト機器１００と、手首（前腕部）等に装着される腕時計型又はリストバンド型の報知機器（以下、便宜的に「リスト機器」と記す）２００と、を有している。チェスト機器１００は、図１４（ｂ）に示すように、上述した第１の実施形態と同等の外観を有している。リスト機器２００は、例えば図１４（ｃ）に示すように、大別して、ユーザＵＳに少なくとも運動姿勢の特徴や運動状態の変化等の分析結果を報知する機器本体２０１と、ユーザＵＳの手首に巻き付けることにより機器本体２０１を装着するためのベルト部２０２と、を有している。
【００７７】
チェスト機器１００（機器本体１０１）は、例えば図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、上述した第１の実施形態（図２（ａ）、（ｂ）参照）に示した構成において、報知部１６０を省略するとともに、インターフェース部１９０を備えた構成を有している。なお、チェスト機器１００は、上述した第１の実施形態（図２（ａ）、（ｂ）参照）に示した構成に加えて、インターフェース部１９０を備えた構成を有するものであってもよい。ここで、加速度センサ１１０、角速度センサ１２０、操作スイッチ１３０、演算回路１４０、メモリ１５０及び動作電源１７０は、上述した第１の実施形態と同等であるので、その説明を省略する。
【００７８】
インターフェース部１９０は、少なくとも、演算回路１４０により実行される、ユーザＵＳの運動姿勢及び運動状態に関する分析処理の結果に応じて生成された報知信号を、リスト機器２００に送信する際の通信インターフェースとして機能する。また、インターフェース部１９０は、当該報知信号に加え、上記の分析処理において生成されて、メモリ１５０に保存された分析データや分析結果（具体的には、例えば図８〜図１３に示したグラフ表示を行うために必要なデータ）を、リスト機器２００に送信するものであってもよい。なお、インターフェース部１９０を介して、チェスト機器１００とリスト機器２００との間で、データや情報等を伝送する手法としては、例えばブルートゥース（Bluetooth（登録商標））やワイファイ（WiFi；wireless fidelity（登録商標））等の各種の無線通信方式や、例えばＵＳＢ（Universal
Serial Bus）ケーブル等の通信ケーブルを介した各種の有線通信方式を適用することができる。また、演算回路１４０は、所定の制御プログラムに従って処理を行うことにより、上述した第１の実施形態に示した各種の動作に加え、インターフェース部１９０におけるデータの伝送動作を制御する。
【００７９】
リスト機器２００は、具体的には、例えば図１６に示すように、概略、操作スイッチ２３０と、演算回路２４０と、メモリ２５０と、報知部（情報提供部）２６０と、動作電源２７０と、インターフェース部２９０と、を備えている。
【００８０】
操作スイッチ２３０は、例えば図１４（ｃ）に示すように、機器本体２０１の側面に突出するように設けられた押しボタン型のスイッチであってもよいし、後述する報知部２６０として設けられる表示部２６２の前面側（視野側）に設けられたタッチパネル型のスイッチであってもよい。操作スイッチ２３０は、チェスト機器１００において実施された分析処理の結果を報知する際の動作制御や、表示部２６２に表示する項目の設定等の、各種の入力操作に用いられる。
【００８１】
演算回路２４０は、計時機能を備えたＣＰＵやＭＰＵ等の演算装置であって、所定の制御プログラムに従って処理を行うことにより、後述する報知部２６０における報知動作や、後述するインターフェース部２９０におけるデータの伝送動作等の、各構成における動作を制御して所定の機能を実現する。なお、演算回路２４０において実行される制御プログラムは、後述するメモリ２５０に保存されているものであってもよいし、予め演算回路２４０内部に組み込まれているものであってもよい。
【００８２】
メモリ２５０は、不揮発性メモリを有し、少なくともチェスト機器１００から送信された、分析結果に応じた報知信号を、演算回路２４０により生成される時間データに関連付けて所定の記憶領域に保存する。また、メモリ２５０は、上記報知信号に加え、チェスト機器１００から送信された、分析処理において生成される分析データやその分析結果を、時間データに関連付けて所定の記憶領域に保存するものであってもよい。また、メモリ２５０は、上述した所定の制御プログラムを保存するものであってもよい。なお、メモリ２５０を構成する不揮発性メモリ部分は、その一部又は全部が、例えばメモリカード等のリムーバブル記憶媒体としての形態を有し、リスト機器２００に対して着脱可能に構成されているものであってもよい。
【００８３】
報知部２６０は、例えば図１６に示すように、表示部２６２と、振動部２６４と、音響部２６６と、を有している。表示部２６２は、例えば液晶方式や発光素子方式等の表示パネルを有し、少なくともチェスト機器１００から送信された報知信号に基づいて、所定の画像情報や文字情報を表示したり、所定の発光色や発光パターン等の発光情報を発光させたりすることにより、視覚を通してユーザＵＳに運動支援情報として報知する。また、表示部２６２は、チェスト機器１００から送信された分析データや分析結果を、そのまま数値データとして表示したり、例えば図８〜図１３に示したようなグラフを表示したりするものであってもよい。さらに、表示部２６２は、現在時刻や走行時間、ピッチ、ラップタイム等の種々の情報を表示するものであってもよい。
【００８４】
また、振動部２６４及び音響部２６６は、上述した第１の実施形態に示したチェスト機器１００の報知部１６０と同等の機能を有し、少なくともチェスト機器１００から送信された報知信号に基づいて、所定の振動情報や音情報を発生することにより、触覚や聴覚を通してユーザＵＳに運動支援情報として提供する。ここで、振動部２６４や音響部２６６により提供される運動支援情報は、表示部２６２の表示に連動するものであってもよい。なお、報知部２６０は、表示部２６２と振動部２６４と音響部２６６のうち、少なくともいずれか一つを備えた構成を有しているものであってもよい。
【００８５】
動作電源２７０は、リスト機器２００の機器本体２０１内部の各構成に駆動用電力を供給する。動作電源２７０は、上述したチェスト機器１００と同様に、周知の一次電池や二次電池を適用することができるほか、環境発電技術による電源等を適用することもできる。
【００８６】
インターフェース部２９０は、少なくとも、チェスト機器１００から送信される報知信号を受信する際の通信インターフェースとして機能する。また、インターフェース部２９０は、当該報知信号に加え、チェスト機器１００の演算回路１４０において実行される分析処理において生成される分析データや分析結果を受信するものであってもよい。
【００８７】
（運動支援方法）
次に、本実施形態に係る運動支援装置における運動支援方法について説明する。
図１７は、本実施形態に係る運動支援装置において実行される運動支援方法の一例を示すフローチャートである。ここで、上述した第１の実施形態と同等の手順については、その説明を簡略化する。
【００８８】
本実施形態に係る運動支援方法においては、図１７のフローチャートに示すように、まず、ユーザＵＳが身体に装着したチェスト機器１００及びリスト機器２００の電源を投入して起動させる（ステップＳ２０１）。これにより、チェスト機器１００とリスト機器２００との間で、動作クロックの同期が行われる。そして、チェスト機器１００において、加速度センサ１１０及び角速度センサ１２０のセンシング動作が開始されて、ユーザＵＳの運動中（ランニング中）の動作データが収集されてメモリ１５０の所定の記憶領域に随時保存される（ステップＳ２０２）。
【００８９】
次いで、上述した第１の実施形態と同様に、収集された動作データに基づいて、演算回路１４０により、運動周期切り出し処理、左右動作識別処理、運動状態判定処理を含む各種の分析処理が実行される（ステップＳ２０３）。これにより、上述した各種の分析処理の結果に応じて、当該分析結果を報知するための報知信号が生成される。具体的には、上述した各種の分析処理により得られた運動姿勢（ランニングフォーム）や運動状態の変化が、予め設定された良好な状態を逸脱した場合等に、当該状態（異常状態等）を報知するための報知信号が生成される。
【００９０】
次いで、生成された報知信号は、インターフェース部１９０を介して、例えば無線通信方式により、チェスト機器１００からリスト機器２００に随時伝送される（ステップＳ２０４）。そして、リスト機器２００において、チェスト機器１００から送信された報知信号に基づいて、報知部２６０から当該運動中に所定の表示や振動や音を発生させることにより、上述した各種の分析処理の結果（特に異常状態）を運動支援情報としてユーザＵＳに報知する（ステップＳ２０５）。これにより、ユーザＵＳの視覚や触覚、聴覚を通して、運動支援情報が提供されるので、ユーザＵＳは運動中に運動姿勢及び運動状態の変化や異常等を確実に認識することができる。
【００９１】
次いで、上述した一連の処理を終了するか否かが判断され、処理を終了しない場合には、ステップＳ２０２に戻って、一連の運動支援方法（ステップＳ２０２〜Ｓ２０５）を繰り返し実行し、処理を終了する場合には、運動支援方法を終了する。
【００９２】
上述したように、本実施形態においては、ユーザＵＳが胸部に装着したチェスト機器１００により、運動中の動作データを取得し、運動姿勢及び運動状態の変化等を分析して特定の状態にあると判定した場合には、当該状態を報知するための報知信号が、手首に装着したリスト機器２００に随時送信される。そして、リスト機器２００により受信した報知信号に応じた運動支援情報がユーザＵＳに略リアルタイムで提供される。したがって、ユーザＵＳは、手首に装着したリスト機器２００から提供される運動支援情報により、運動中に運動姿勢及び運動状態の変化や異常等を略リアルタイムで認識して、迅速に運動姿勢及び運動状態等を修正することができ、適切な姿勢や状態を継続するための運動方法（走り方）を習得することができる。
【００９３】
また、この場合、チェスト機器１００からリスト機器２００へは、運動中に取得した動作データ等を含まず、上述した分析結果に応じて生成された報知信号のみが伝送されるので、データ伝送に要する電力を大幅に低減することができ、運動支援装置（チェスト機器１００及びリスト機器２００）を長時間駆動させることができる。
【００９４】
なお、本実施形態においては、チェスト機器１００により運動中に取得した動作データに基づく分析結果に応じて生成された報知信号を、リスト機器２００に随時送信して略リアルタイムでユーザＵＳに運動支援情報として報知する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本実施形態に示した運動支援装置は、チェスト機器１００により運動中に取得された動作データに基づく分析処理における分析データや分析結果を、随時リスト機器２００に伝送して、当該リスト機器２００の表示部２６２に数値データとして表示したり、例えば図８〜図１３に示したようなグラフを表示したりするものであってもよい。これにより、運動姿勢の特徴や運動状態の変化の傾向等を、視覚を通してユーザＵＳに略リアルタイムで提供することができるので、ユーザＵＳは自己の運動姿勢や走り方等について直感的に把握することができ、分析結果を迅速に現在の運動に反映させることができる。
【００９５】
また、本実施形態においては、チェスト機器１００により運動中に取得した動作データに基づく分析結果を、リスト機器２００から略リアルタイムにユーザＵＳに報知する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上述した第１の実施形態と同様に、チェスト機器１００により運動中に取得した動作データに基づく分析処理において生成されて、メモリ１５０に保存された分析データや分析結果を、運動終了後にインターフェース部１９０を介して外部の情報処理装置（例えばパーソナルコンピュータやスマートフォン、タブレット端末等；図示を省略）に伝送して、当該情報処理装置の表示部等に数値データとして表示したり、例えば図８〜図１３に示したようなグラフを表示したりするものであってもよい。これにより、ユーザＵＳは自己の運動姿勢や走り方等について視覚を通して直感的に把握することができ、分析結果を今後の運動時に効果的に反映させることができる。
【００９６】
また、本実施形態においては、チェスト機器１００により運動中に取得した動作データに基づく分析結果やその報知信号を、ユーザＵＳに報知する報知機器としてユーザＵＳの手首に装着するリスト機器２００を一例として示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本実施形態に適用可能な報知機器は、視覚や触覚、聴覚等、人間の感覚を通して分析結果を運動支援情報として提供することができるものであればよい。したがって、報知機器として、例えば耳部に装着するイヤホン型や首部に装着するネックレス型、スポーツグラス型等の、種々の形態の機器を適用するものであってもよいし、例えばスマートフォンを上腕部に装着するものであってもよい。
【００９７】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態に係る運動支援装置及び運動支援方法について説明する。
上述した第１又は第２の実施形態においては、チェスト機器１００によりユーザＵＳの運動中に取得した動作データに基づいて、運動姿勢及び運動状態に関する分析処理を行う場合について説明した。第３の実施形態においては、チェスト機器１００により取得した動作データを、外部の情報処理装置に伝送して、当該情報処理装置において運動姿勢及び運動状態に関する分析処理を行うことを特徴としている。
【００９８】
（運動支援装置）
図１８は、本発明に係る運動支援装置の第３の実施形態を示す概念図である。図１９は、本実施形態に係る運動支援装置に適用される情報処理装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図２０は、本実施形態に係る運動支援装置に適用されるネットワークサーバの一構成例を示す機能ブロック図である。ここで、上述した第１及び第２の実施形態と同等の構成については、同一又は同等の符号を付してその説明を簡略化する。
【００９９】
第３の実施形態に係る運動支援装置は、例えば図１８に示すように、チェスト機器１００と、情報処理装置３００と、ネットワーク４００と、ネットワークサーバ５００と、ユーザ端末７００と、を有している。ここで、チェスト機器１００は、上述した第１又は第２の実施形態に示した構成において、運動中に取得された動作データを随時メモリ１５０に保存する機能と、チェスト機器１００の外部の情報処理装置３００との間で、データの伝送を行う機能と、を有している。すなわち、チェスト機器１００は、上述した第１又は第２の実施形態に示した、運動中に取得した動作データに基づいてユーザＵＳの運動姿勢及び運動状態に関する分析処理を行う機能を有していない。
【０１００】
情報処理装置３００は、少なくともチェスト機器１００との間で、無線通信や有線通信方式により、あるいは、メモリカード等を介して、各種のデータの伝送を行うことができる電子機器である。また、情報処理装置３００は、後述するようにネットワーク４００への接続機能やウェブブラウザ機能を備えている。情報処理装置３００は、例えば図１８に示すように、ノートブック型やデスクトップ型のパーソナルコンピュータ３０１、３０４やスマートフォン３０２、タブレット端末３０３等の汎用機器、もしくは、専用機器（図示を省略）が適用される。なお、本実施形態において、情報処理装置３００は、後述するユーザ端末７００として適用することができるものである。
【０１０１】
情報処理装置３００は、具体的には、例えば図１９に示すように、概略、入力操作部３３０と、演算回路３４０と、メモリ３５０と、表示部３６０と、動作電源３７０と、インターフェース部３９０と、を備えている。
【０１０２】
入力操作部３３０は、パーソナルコンピュータ３０１、３０４やスマートフォン３０２、タブレット端末３０３等に付設される、キーボードやマウス、タッチパッド、タッチパネル等の入力装置である。入力操作部３３０は、表示部３６０に表示される任意のアイコンやメニューを選択したり、画面表示中の任意の位置を指示したりすることにより、当該アイコンやメニュー、当該位置に対応する機能が実行される。
【０１０３】
演算回路３４０は、計時機能を備えた演算装置であって、所定の制御プログラムに従って処理を行うことにより、表示部３６０における各種情報の表示動作、インターフェース部３９０におけるデータの伝送動作等の、各構成における動作を制御する。なお、演算回路３４０において実行される制御プログラムは、後述するメモリ３５０に保存されているものであってもよいし、予め演算回路３４０内部に組み込まれているものであってもよい。
【０１０４】
メモリ３５０は、インターフェース部３９０を介して受信した動作データを、所定の記憶領域に一時保存する。また、情報処理装置３００をネットワークサーバ５００において分析処理された、ユーザＵＳの運動姿勢及び運動状態の分析結果等を閲覧するためのユーザ端末７００として適用する場合には、メモリ３５０は、ネットワーク４００を介して受信した分析情報を所定の記憶領域に保存する。なお、メモリ３５０は、上述したチェスト機器１００やリスト機器２００と同様に、その一部または全部がリムーバブル記憶媒体としての形態を有し、情報処理装置３００に対して着脱可能に構成されているものであってもよい。
【０１０５】
表示部３６０は、例えば液晶方式や発光素子方式の表示パネルを有し、少なくとも上述したチェスト機器１００から受信した動作データを、後述するネットワーク４００を介して、ネットワークサーバ５００に転送する際の、通信状態や転送状況を表示する。また、情報処理装置３００をユーザ端末７００として適用する場合には、表示部（情報提供部）３６０には、上記動作データやその分析結果が、そのまま数値データとして表示されたり、例えば図８〜図１３に示したようなグラフを表示したりする。
【０１０６】
動作電源３７０は、情報処理装置３００の各構成に駆動用電力を供給する。動作電源３７０は、スマートフォン３０２やタブレット端末３０３等の可搬型の電子機器（モバイル機器）においては、例えばリチウムイオン電池等の二次電池が適用される。また、ノートブック型のパーソナルコンピュータ３０１、３０４等においては、二次電池や商用交流電源が適用される。また、デスクトップ型のパーソナルコンピュータにおいては、商用交流電源が適用される。
【０１０７】
インターフェース部３９０は、チェスト機器１００において取得された動作データを、チェスト機器１００から受信する際のインターフェースとして機能する。また、インターフェース部３９０は、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク４００への接続機能を備えている。
【０１０８】
また、ネットワーク４００は、上述した情報処理装置３００とネットワークサーバ５００との間で、動作データや分析情報の送受信を行うことができるコンピュータネットワークである。ここで、ネットワーク４００は、インターネット等の公衆利用が可能なネットワークであってもよいし、企業や地域、教育機関等の特定の団体による限定的に利用可能なネットワークであってもよい。
【０１０９】
ネットワークサーバ５００は、上述したネットワーク４００を介して、情報処理装置３００に接続されている。ネットワークサーバ５００は、少なくとも、情報処理装置３００から転送された、運動中に取得した動作データに基づいて、上述した第１又は第２の実施形態に示したユーザＵＳの運動姿勢及び運動状態に関する分析処理を行う機能を備えたアプリケーションサーバである。
【０１１０】
ネットワークサーバ５００は、具体的には、例えば図２０に示すように、概略、入力操作部５３０と、演算回路（分析処理部）５４０と、メモリ５５０と、表示部５６０と、動作電源５７０と、インターフェース部５９０と、データベース６００と、を備えている。ここで、入力操作部５３０と、表示部５６０と、動作電源５７０は、それぞれ上述した情報処理装置３００の入力操作部３３０と、表示部３６０と、動作電源３７０と同等の機能を有しているので、その説明を省略する。また、データベース６００は、ネットワークサーバ５００に内蔵されるものであってもよいし、ネットワークサーバ５００に外付け、または、ネットワーク４００に直接接続されるものであってもよい。
【０１１１】
演算回路５４０及びメモリ５５０は、上述した第１又は第２の実施形態に示した演算回路１４０及びメモリ１５０と同等の機能を有している。すなわち、演算回路５４０は、計時機能を備えた演算装置であって、所定の制御プログラムに従って処理を行うことにより、動作データや分析データ、分析結果等のメモリ５５０やデータベース６００への保存、読み出し動作や、表示部５６０における各種情報の表示動作、インターフェース部５９０におけるデータの伝送動作等の、各構成における動作を制御する。また、演算回路５４０は、所定のアルゴリズムプログラムに従って処理を行うことにより、インターフェース部５９０を介して受信した動作データに基づいて、上述した第１又は第２の実施形態に示した、ユーザＵＳの運動姿勢及び運動状態に関する分析処理を行う。この分析処理において生成された分析データや分析結果は、例えばデータベース６００の所定の記憶領域に保存される。また、ユーザＵＳがユーザ端末７００を用いてネットワークサーバ５００にアクセスすることにより、演算回路５４０は、データベース６００からユーザＵＳの要求に応じた分析データや分析結果を適宜読み出して、ユーザ端末７００に備えられたウェブブラウザにおいて数値やグラフ等を用いた表示形態で表示するためのウェブ表示データを生成する。そして、当該ウェブ表示データを分析情報としてネットワーク４００を介してユーザＵＳ端末７００に送信する。なお、演算回路５４０において実行される制御プログラムやアルゴリズムプログラムは、メモリ５５０に保存されているものであってもよいし、予め演算回路５４０内部に組み込まれているものであってもよい。
【０１１２】
また、メモリ５５０は、上述した演算回路５４０において所定の制御プログラムやアルゴリズムプログラムに従って処理を行う際に使用する、又は、当該プログラムに従って処理を行う際に生成される各種データを一時的に保存する。
【０１１３】
インターフェース部５９０は、上述した情報処理装置３００から転送された動作データを受信する際や、ネットワークサーバ５００において分析処理された、ユーザＵＳの運動姿勢及び運動状態の分析結果等を含む分析情報を、ユーザ端末７００に送信する際のインターフェースとして機能する。
【０１１４】
ユーザ端末７００は、上述した情報処理装置３００と同等の構成（図１９参照）を有する電子機器である。ユーザ端末７００は、ユーザＵＳがネットワークサーバ５００にアクセスすることにより、ネットワークサーバ５００において生成されたウェブ表示データを、ネットワーク４００を介して受信して、ウェブブラウザにより表示する。これにより、運動中に取得した動作データに基づく分析処理において生成された分析データや分析結果が、表示部に数値データとして表示されたり、例えば図８〜図１３に示したようなグラフとして表示されたりする。なお、ユーザ端末７００は、動作データのネットワークサーバ５００への転送に用いた情報処理装置３００をそのまま適用するものであってもよいし、当該情報処理装置３００とは別のネットワーク接続機能を備えた電子機器を適用するものであってもよい。
【０１１５】
（運動支援方法）
次に、本実施形態に係る運動支援装置における運動支援方法について説明する。
図２１は、本実施形態に係る運動支援装置において実行される運動支援方法の一例を示すフローチャートである。ここで、上述した第１又は第２の実施形態と同等の手順については、その説明を簡略化する。
【０１１６】
本実施形態に係る運動支援方法においては、図２１のフローチャートに示すように、まず、ユーザＵＳが身体に装着したチェスト機器１００の電源を投入して起動させる（ステップＳ３０１）。次いで、ユーザＵＳの運動開始と同時に、又は、運動開始と前後して、チェスト機器１００におけるセンシング動作が開始されて（ステップＳ３０２）、ユーザＵＳの運動中の動作データが収集されてメモリ１５０の所定の記憶領域に保存される（ステップＳ３０３）。この動作データの収集は、ユーザＵＳが運動終了と同時に、又は、運動終了と前後して、チェスト機器１００におけるセンシング動作を終了させるまで継続される（ステップＳ３０４）。
【０１１７】
次いで、チェスト機器１００のメモリ１５０に保存された動作データを、無線通信や有線通信方式により、あるいは、メモリカード等を介して、情報処理装置３００に送信し、さらに、情報処理装置３００により当該動作データを、ネットワーク４００を介してネットワークサーバ５００に転送する（ステップＳ３０５）。ネットワークサーバ５００に転送された動作データ（転送データ）は、メモリ５５０の所定の記憶領域に保存される。
【０１１８】
次いで、ネットワークサーバ５００において、メモリ５５０に保存された動作データに基づいて、演算回路５４０が、上述した第１又は第２の実施形態と同様に、運動周期切り出し処理、左右動作識別処理、運動状態判定処理を含む各種の分析処理を実行する（ステップＳ３０６）。これにより、ユーザＵＳの運動姿勢の特徴や運動状態の変化等が分析されて、当該分析処理において生成された分析データや分析結果がデータベース６００の所定の記憶領域に保存される。
【０１１９】
次いで、ユーザＵＳが情報処理装置３００またはユーザ端末７００を操作して、ネットワーク４００を介してネットワークサーバ５００にアクセスする。そして、ユーザＵＳが任意の分析情報の表示を要求（リクエスト）する操作を行うことにより、ネットワークサーバ５００は、演算回路５４０によりデータベース６００に保存された分析データや分析結果を読み出して、上記の要求に応じた所定の表示形態を有するウェブ表示データを生成する。生成されたウェブ表示データは、インターフェース部５９０によりネットワーク４００を介して、分析情報として情報処理装置３００やユーザ端末７００に送信される。情報処理装置３００やユーザ端末７００に送信された分析情報は、ウェブブラウザを用いて表示部３６０に数値データや、例えば図８〜図１３に示したようなグラフとして表示される（ステップＳ３０７）。ここで、情報処理装置３００やユーザ端末７００の表示部３６０に、図８〜図１３に示したようなグラフを表示する場合においては、短期間（１周期）の加速度や角速度の特徴を示す図８及び図９のグラフと、長期間の加速度の変化の携行を示す図１０〜図１３のグラフと、を時間データに基づいて相互に関連付けることにより、グラフの表示を相互に切り替え可能に表示するものであってもよい。
【０１２０】
上述したように、本実施形態においては、ユーザＵＳが胸部に装着したチェスト機器１００により運動中の動作データを収集し、運動終了後に、情報処理装置３００によりネットワーク４００を介してネットワークサーバ５００に転送し、当該ネットワークサーバ５００において、上述したユーザＵＳの運動姿勢及び運動状態に関する分析処理が実行される。そして、ユーザＵＳは、情報処理装置３００やユーザＵＳ端末７００によりネットワークサーバ５００にアクセスすることにより、ネットワークサーバ５００から分析処理により生成された分析データや分析結果が分析情報として送信されて、情報処理装置３００やユーザＵＳ端末７００の表示部３６０に数値データや、例えば図８〜図１３に示したようなグラフとして表示される。これにより、運動姿勢の特徴や運動状態の変化の傾向等を、視覚を通してユーザＵＳに提供することができるので、ユーザＵＳは自己の運動姿勢や走り方等について直感的に把握することができ、分析結果を今後の運動時に効果的に反映させることができる。
【０１２１】
また、本実施形態においては、情報処理装置３００は、少なくとも、ネットワークサーバ５００への動作データの転送機能と、ウェブブラウザによる分析情報の表示機能を有していればよい。したがって、情報処理装置３００として、演算処理能力が比較的低く、メモリの記憶容量が比較的少ない電子機器であっても良好に適用することができ、本発明に係る運動支援装置を安価かつ簡易に構成することができる。
【０１２２】
また、本実施形態においては、ネットワークサーバ５００においてユーザＵＳの運動姿勢及び運動状態に関する分析処理が行われる。これにより、ネットワークサーバ５００において、例えば分析処理についてのアルゴリズムプログラムを随時更新することにより、常に最新の手法の分析処理を実行することができ、運動姿勢の特徴や運動状態の変化の傾向等を的確に分析することができる。
【０１２３】
また、本実施形態においては、ネットワークサーバ５００のメモリ５５０やデータベース６００に、チェスト機器１００から転送された動作データや、分析処理において生成される分析データや分析結果が保存される。これにより、メモリ５５０やデータベース６００において、記憶容量を適宜増加させることにより、動作データや分析データ等が大容量になっても確実に保存することができ、ユーザＵＳに適切な分析情報を提供することができる。
【０１２４】
なお、本実施形態においては、チェスト機器１００により取得された動作データを、情報処理装置３００によりネットワーク４００を介してネットワークサーバ５００に転送し、当該ネットワークサーバ５００において、上述したユーザＵＳの運動姿勢及び運動状態に関する分析処理を行う場合について説明した。本発明はこれに限定されるものではなく、チェスト機器１００の外部に設けられた情報処理装置３００において、上述したユーザＵＳの運動姿勢及び運動状態に関する分析処理を行うものであってもよい。この場合、情報処理装置３００は、演算回路（分析処理部）３４０において所定のアルゴリズムプログラムに従って処理を行うことにより、運動姿勢及び運動状態に関する分析処理を実行する機能を有し、ネットワーク４００への接続機能を必ずしも有している必要はない。したがって、情報処理装置３００がネットワーク４００への接続ができない（又は、困難な）環境にあっても、ユーザＵＳの運動姿勢及び運動状態に関する分析処理を良好に実行して、その分析データや分析結果を、表示部３６０に数値データや、例えば図８〜図１３に示したようなグラフとして表示することができる。これにより、運動姿勢の特徴や運動状態の変化の傾向等を、視覚を通してユーザＵＳに提供することができるので、ユーザＵＳは自己の運動姿勢や走り方等について直感的に把握することができ、分析結果を今後の運動時に効果的に反映させることができる。
【０１２５】
なお、上述した各実施形態においては、運動支援装置に適用されるセンサ機器として、胸部に装着するチェスト機器を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば腰部や頸部等の体軸又はその近傍に装着するものであれば、他の形態を有しているものであってもよい。
【０１２６】
また、上述した各実施形態においては、本発明を適用する運動としてランニングを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばウォーキング等の周期動作により構成される種々の運動に適用するものであってもよい。
【０１２７】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
【０１２８】
（付記）
［１］
運動中の利用者の身体の動きに関連する動作データを取得するセンサ部と、
前記センサ部により取得された前記動作データが前記利用者の左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別して、前記利用者の右足の動き方に関連した第１の運動データと左足の動き方に関連した第２の動作データとを取得する分析処理部と、
を有することを特徴とする運動支援装置。
【０１２９】
［２］
前記センサ部は、前記動作データとして、前記利用者の体軸の延伸方向の加速度に対応する加速度データと、前記体軸に沿った回転運動の回転方向の角速度に対応する角速度データと、を取得し、
前記分析処理部は、同じタイミングでの前記加速度データの値と前記角速度データの極性とに基づいて、前記動作データが前記左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別することを特徴とする［１］に記載の運動支援装置。
【０１３０】
［３］
前記分析処理部は、前記利用者の左右の足の動き方に対応した前記利用者の運動姿勢及び運動状態の変化を分析し、
前記分析処理部における分析の結果を運動支援情報として前記利用者に提供する情報提供部を有することを特徴とする［１］又は［２］に記載の運動支援装置。
【０１３１】
［４］
前記分析処理部は、前記動作データにおける前記左右の足の動きの周期に対応した運動周期を計測し、前記運動周期に基づいて前記運動姿勢及び前記運動状態の変化を検出することを特徴とする［３］に記載の運動支援装置。
【０１３２】
［５］
前記分析処理部は、前記計測された複数の運動周期の平均を求め、前記運動周期の平均に対する各運動周期の変化に基づいて、前記運動姿勢及び前記運動状態の変化を検出することを特徴とする［４］に記載の運動支援装置。
【０１３３】
［６］
前記分析処理部は、前記検出された前記運動姿勢及び前記運動状態の変化が、予め設定された特定の状態にあるか否かを判定し、前記判定の結果に応じて報知信号を生成し、
前記情報提供部は、前記報知信号に基づいて所定の報知情報を、前記運動支援情報として提供することを特徴とす［３］乃至［５］のいずれかに記載の運動支援装置。
【０１３４】
［７］
前記情報提供部は、人間の視覚、触覚、聴覚のいずれかを通して、前記利用者に前記運動支援情報を提供することを特徴とする［３］乃至［６］のいずれかに記載の運動支援装置。
【０１３５】
［８］
前記分析処理部は、前記運動中に前記運動姿勢及び前記運動状態の変化を分析し、
前記情報提供部は、前記運動中に前記運動支援情報を前記利用者に提供することを特徴とする［３］乃至［７］のいずれかに記載の運動支援装置。
【０１３６】
［９］
前記センサ部により取得された前記動作データを随時保存する記憶部を備え、
前記分析処理部は、前記運動終了後に前記記憶部に保存された前記動作データに基づいて、前記運動姿勢及び運動状態の変化を分析することを特徴とする［３］乃至［７］のいずれかに記載の運動支援装置。
【０１３７】
［１０］
前記センサ部及び前記記憶部と、前記分析処理部と、前記情報提供部は、それぞれ直接的又は間接的にネットワークに接続され、
前記分析処理部は、前記記憶部に保存された前記動作データを、前記ネットワークを介して受信し、前記受信した前記動作データに基づいて、前記運動姿勢及び前記運動状態の変化を分析し、
前記情報提供部は、前記分析処理部における前記分析の結果を、前記ネットワークを介して受信し、前記受信した前記分析の結果に基づいて、前記運動支援情報を前記利用者に提供することを特徴とする［９］に記載の運動支援装置。
【０１３８】
［１１］
運動中の利用者の身体の動きに関連する動作データを取得し、
前記動作データが前記利用者の左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別して、前記利用者の右足の動き方に関連した第１の運動データと左足の動き方に関連した第２の動作データとを取得する、
ことを特徴とする運動支援方法。
【０１３９】
［１２］
前記動作データとして、前記利用者の体軸の延伸方向の加速度に対応する加速度データと、前記体軸に沿った回転運動の回転方向の角速度に対応する角速度データと、を取得し、
同じタイミングでの前記加速度データの値と前記角速度データの極性とに基づいて、前記動作データが前記左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別することを特徴とする［１１］に記載の運動支援方法。
【０１４０】
［１３］
コンピュータに、
運動中の利用者の身体の動きに関連する動作データを取得させ、
前記動作データが前記利用者の左右の足のどちらの動きに関連しているかを識別して、前記利用者の右足の動き方に関連した第１の運動データと左足の動き方に関連した第２の動作データとを取得させる、
ことを特徴とする運動支援プログラム。
【符号の説明】
【０１４１】
１００    チェスト機器
１１０    加速度センサ
１２０    角速度センサ
１４０、２４０、３４０、５４０    演算回路
１５０、２５０、３５０、５５０    メモリ
１６０    報知部
１８０    心拍センサ
１８５    ＧＰＳ受信回路
１９０、２９０、３９０、５９０    インターフェース部
２００    リスト機器
２６０    報知部
２６２    表示部
２６４    振動部
２６６    音響部
３００    情報処理装置
３６０    表示部
４００    ネットワーク
５００    ネットワークサーバ
６００    データベース
ＵＳ      ユーザ
【図１】
2015058096.tif 000003
【図２】
2015058096.tif 000004
【図３】
2015058096.tif 000005
【図４】
2015058096.tif 000006
【図５】
2015058096.tif 000007
【図６】
2015058096.tif 000008
【図７】
2015058096.tif 000009
【図８】
2015058096.tif 000010
【図９】
2015058096.tif 000011
【図１０】
2015058096.tif 000012
【図１１】
2015058096.tif 000013
【図１２】
2015058096.tif 000014
【図１３】
2015058096.tif 000015
【図１４】
2015058096.tif 000016
【図１５】
2015058096.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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