(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する第１の特定手段と、
前記第１の特定手段によって特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する第１の算出手段と、
を備えることを特徴とする運動計測装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記計測対象者の体軸回りの角速度を検出し、
前記第１の特定手段は、前記検出手段によって検出された角速度に対し、平滑化を施した上で、平滑化された角速度における所定の期間の移動平均値を算出し、この移動平均値と前記平滑化された角速度の交点を求め、この交点間の時間を回動周期として特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の運動計測装置。
【請求項３】
加速度を取得する加速度取得手段と、
前記加速度取得手段によって取得された前記加速度の加速度成分の軸方向を、重力方向に基づいて補正する補正手段と、
前記補正手段により軸方向が補正された加速度に基づいて、計測対象者の運動状態を特定する第２の特定手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の運動計測装置。
【請求項４】
前記加速度取得手段は、周期的に変化する所定期間における加速度を取得し、
前記第２の特定手段は、前記周期的に変化する所定期間の前記補正手段によって補正された加速度の最大値から前記計測対象者の運動状態を特定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の運動計測装置。
【請求項５】
前記第２の特定手段は、前記計測対象者の運動状態として、歩行と、走行と、自転車走行の運動状態を特定する、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の運動計測装置。
【請求項６】
前記補正手段により補正された前記加速度の移動平均から歩行又は走行における２足移動運動の周期を特定する第３の特定手段と、
前記第３の特定手段によって特定された前記２足移動運動の周期に基づいて、当該２足移動運動の活動量を算出する第２の算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載の運動計測装置。
【請求項７】
前記計測対象者の体幹に装着されることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の運動計測装置。
【請求項８】
計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する検出ステップと、
前記検出ステップによって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する特定ステップと、
特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する算出ステップと、
を備えることを特徴とする運動計測方法。
【請求項９】
コンピュータを、
計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する検出手段、
前記検出手段によって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する算出手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動計測装置、運動計測方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自転車の乗り手の運動量を算出する技術として、例えば、自転車のクランク軸トルクおよびクランク軸回転数を検出し、クランク軸トルクとクランク軸回転数との積で得られる仕事率を算出して、仕事率をカロリー換算する電動アシスト自転車が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、実験的に得られた仕事率と運動量（または消費カロリー）の回帰式によって、運動量を算出する自転車用メータが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３８６５３号公報
【特許文献２】特開平１０−０３５５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、いずれもクランク軸部に検出部を備えているため、装置を搭載した自転車以外での自転車走行における活動量を計測することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、自転車本体に専用の装置を搭載することなく、自転車走行における活動量を計測することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様の運動計測装置は、
計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する第１の特定手段と、
前記第１の特定手段によって特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する第１の算出手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、自転車本体に専用の装置を搭載することなく、自転車走行における活動量を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態である運動計測装置の使用状態を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る運動計測装置のハードウェアの構成を示すブロック図である。
【図３】図３の機能的構成を有する図２の運動計測装置が実行する活動量計測処理の流れを説明するフローチャートである。
【図４】各種の運動状態における実際の重力加速度の遷移を示す図である。
【図５】図３の機能的構成を有する図２の運動計測装置１が実行する活動量計測処理の流れを説明するフローチャートである。
【図６】活動量計測処理のうち、自転車活動量計測処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】活動量計測処理のうち、歩行活動量計測処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】活動量計測処理のうち、走行活動量計測処理の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態である運動計測装置１の使用状態を示す模式図である。
本実施形態の運動計測装置１は、図１に示すように、ベルト等を介して計測対象者（ユーザ）の腰に取り付けられ、体幹の動きを加速度／角速度として取得して、種々の運動状態（本実施形態においては、歩行、走行、自転車走行）に応じた活動量を計測する。その後、運動計測装置１は、計測結果を腕等に装着して使用するリスト型の表示装置２に出力する。ユーザは、表示装置２での表示で計測結果（活動量）を確認する。
【００１１】
図２は、本発明の電子機器の一実施形態としての運動計測装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。
運動計測装置１は、図２に示すように、制御部１１と、センサユニット１２と、入力部１３と、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）１４と、時計回路１５と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１６と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１７と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）アンテナ１８と、ＧＰＳモジュール１９と、無線通信用アンテナ２０と、無線通信モジュール２１と、ドライブ２２とを備えている。
【００１２】
制御部１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の演算処理装置によって構成され、運動計測装置１全体の動作を制御する。例えば、制御部１１は、運動計測処理（後述）のためのプログラム等、ＲＯＭ１６に記録されているプログラムに従って各種の処理を実行する。
センサユニット１２は、３軸加速度センサ、地磁気センサ、あるいは気温センサ等の各種センサを備えている。
【００１３】
入力部１３は、各種釦やＬＣＤ１４の表示領域に積層される静電容量式または抵抗膜式の位置入力センサ等で構成され、ユーザの指示操作に応じて各種情報を入力する。
ＬＣＤ１４は、制御部１１の指示に従って画像を出力する。例えば、ＬＣＤ１４は、各種画像やユーザインターフェースの画面を表示する。本実施形態においては、ＬＣＤ１４に入力部１３の位置入力センサが重畳して配置され、タッチパネルが構成されている。
時計回路１５は、システムクロックあるいは発振器により生成される信号から時刻信号を生成し、現在時刻を出力する。
【００１４】
ＲＯＭ１６は、制御部１１で実行される制御プログラム等の情報を格納する。
ＲＡＭ１７は、制御部１１が各種処理を実行する際のワークエリアを提供する。
ＧＰＳアンテナ１８は、ＧＰＳにおける衛星から発信される電波を受信して電気信号に変換し、変換した電気信号（以下、「ＧＰＳ信号」と称する。）をＧＰＳモジュール１９に出力する。
ＧＰＳモジュール１９は、ＧＰＳアンテナ１８から入力されたＧＰＳ信号に基づいて、運動計測装置１の位置（緯度、経度、高度）およびＧＰＳによって示される現在時刻を検出する。また、ＧＰＳモジュール１９は、検出した位置および現在時刻を示す情報を制御部１１に出力する。
【００１５】
無線通信用アンテナ２０は、無線通信モジュール２１によって利用される無線通信に対応した周波数の電波を受信可能なアンテナであり、例えばループアンテナやロッドアンテナによって構成される。無線通信用アンテナ２０は、無線通信モジュール２１から入力された無線通信の電気信号を電磁波として送信したり、受信した電磁波を電気信号に変換して無線通信モジュール２１に出力したりする。
無線通信モジュール２１は、制御部１１の指示に従って、無線通信用アンテナ２０を介して他の装置に信号を送信する。また、無線通信モジュール２１は、他の装置から送信された信号を受信し、受信した信号が示す情報を制御部１１に出力する。
ドライブ２２には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリ（例えばフラッシュメモリ）等よりなる、リムーバブルメディア３１が適宜装着される。リムーバブルメディア３１は、画像のデータ等の各種データを記憶することができる。
【００１６】
図３は、このような運動計測装置１の機能的構成のうち、活動量計測処理を実行するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
活動量計測処理とは、センサユニット１２から取得したセンサ値に基づいて、各種運動状態における動作を加味した活動量を計測する一連の処理をいう。
【００１７】
活動量計測処理を実行する場合には、図３に示すように、制御部１１において、センサ値取得部５１と、軸補正部５２と、運動状態判定部５３と、活動量計測処理部５４と、通信制御部５５と、が機能する。
また、リムーバブルメディア３１の一領域には、センサ値記憶部７１が設定される。
センサ値記憶部７１には、センサユニット１２から取得したセンサ値や軸補正後のセンサ値が記憶される。
【００１８】
センサ値取得部５１は、センサユニット１２から角速度と加速度を取得する。取得した角速度と加速度のセンサ値は、センサ値記憶部７１に記憶される。
【００１９】
軸補正部５２は、取得した角速度と加速度のセンサ値に対して、軸補正を行う。
本実施形態において、センサユニット１２は計測対象者の腰に装着されているために、直立している歩行・走行、ハンドル操作を行っているような自転車走行時には、鉛直軸に対して、前傾しているために、センサ値の上下軸も鉛直軸に対して前傾するようにずれている。
このため、本実施形態においては、軸補正部５２により、前傾状態でずれているセンサ値の上下方向を重力方向（鉛直方向）に合わせる軸補正を行う。
具体的には、軸補正部５２は、例えば、各軸の加速度成分を、値の変化の規則性が見られる走動作の周期の数周期分の値を平均化する。当該平均化により残った重力成分から、重力方向を特定する。
軸補正部５２は、特定した重力方向と上下方向の加速度を一致するように加速度と各速度の各軸を回転させて軸補正を行う。その後、軸補正を行った加速度と角速度は、センサ値記憶部７１に記憶される。
【００２０】
運動状態判定部５３は、取得した軸補正後の加速度（重力加速度）に基づいて、運動状態を判定する。
具体的には、運動状態判定部５３は、取得した重力加速度の最大値が自転車の走行時における重力加速度の範囲となる場合には、自転車に乗って走行している状態（以下、「自転車走行状態」という。）と判定し、重力加速度の最大値が歩行時における重力加速度の範囲となる場合には、歩行している状態（以下、「歩行状態」という。）と判定し、重力加速度の最大値が走行時における重力加速度の範囲となる場合には、走行している状態（以下、「走行状態」という。）と判定する。
【００２１】
なお、本実施形態においては、以下に示す運動状態における実際の重力加速度の遷移に基づいて判定基準を設定している。
図４は、各種の運動状態における実際の重力加速度の遷移を示す図である。
図４の例に示すように、実際に自転車の走行をした時には、重力加速度の最大値が１．２Ｇを超えない範囲で、重力加速度が遷移している傾向が見られる。
また、実際に歩行した時には、重力加速度の最大値が１．２Ｇ以上であり２Ｇ以下の範囲で重力加速度が遷移している傾向が見られる。
また、実際に走行時には、重力加速度の最大値が２Ｇを超えるような傾向が見られる。
このため、本実施形態においては、上述した運動状態における重力加速度の遷移の傾向から、運動状態を判定するように構成している。即ち、本実施形態においては、重力加速度の最大値が１．２Ｇを超えない場合には、自転車走行状態と判定し、重力加速度の最大値が１．２Ｇ以上であり２Ｇ以下の範囲である場合には、歩行状態と判定し、重力加速度の最大値が２Ｇを超えるような場合には、走行状態と判定するように構成する。
【００２２】
活動量計測処理部５４は、運動状態判定部５３による判定結果に応じて、各種活動量計測処理（自転車活動量計測処理、歩行活動量計測処理、走行活動量計測処理）を実行する。
【００２３】
＜自転車活動量計測処理＞
活動量計測処理部５４は、運動状態判定部５３による判定結果が自転車走行状態であった場合には、自転車活動量計測処理を実行する。自転車活動量計測処理の実行の結果、自転車の走行動作が加味された活動量が算出される。
具体的には、活動量計測処理部５４は、以下のような処理動作を行う。
［平滑化］
活動量計測処理部５４は、センサ値記憶部７１から所定の期間（例えば、４秒）の体軸回りの角速度（軸補正前の角速度）を取得し、ノイズ除去を目的として平滑化を行う。
［ペダリングの周期の決定］
そして、活動量計測処理部５４は、平滑化された角速度（軸補正後の角速度）の移動平均を求めて、移動平均値を算出する。算出した移動平均値と、平滑化された角速度の交点を求めて、当該求められた交点の時間をペダルの回転（以下、「ペダリング」という。）の周期として算出する。
［ケイデンスの計測（周期判定）］
次に、活動量計測処理部５４は、算出したペダリングの周期から所定時間（本実施形態においては、１分）当たりのペダリング数（以下、「ケイデンス」という。）を計測する。
［活動量の算出］
最後に、活動量計測処理部５４は、算出したケイデンスに対して、自転車用の活動量が加味された定数を用いて（自転車用の活動量が加味された所定の乗数をかけて）、自転車走行時の活動量を算出する。
【００２４】
＜歩行活動量計測処理＞
活動量計測処理部５４は、運動状態判定部５３による判定結果が歩行状態であった場合には、歩行活動量計測処理を実行する。歩行活動量計測処理の実行の結果、歩行動作が加味された活動量が算出される。
具体的には、活動量計測処理部５４は、以下のような処理動作を行う。
［平滑化］
活動量計測処理部５４は、センサ値記憶部７１から所定の期間（例えば、４秒）の鉛直方向の加速度（軸補正後の加速度）を取得し、ノイズ除去を目的として平滑化を行う。
［歩行の計測（周期判定）］
そして、活動量計測処理部５４は、平滑化された加速度の移動平均を求めて、移動平均値を算出する。算出した移動平均値と、平滑化された加速度の交点を求めて、当該求められた交点の時間を歩行周期として計測する。
［活動量の算出］
最後に、活動量計測処理部５４は、計測した歩行の周期に対して、走行用の活動量が加味された定数を用いて（走行用の活動量が加味された所定の乗数をかけて）、自転車走行時の活動量を算出する。
【００２５】
＜走行活動量計測処理＞
活動量計測処理部５４は、運動状態判定部５３による判定結果が走行状態であった場合には、走行活動量計測処理を実行する。走行活動量計測処理の実行の結果、走行動作が加味された活動量が算出される。
具体的には、活動量計測処理部５４は、以下のような処理動作を行う。
［平滑化］
活動量計測処理部５４は、センサ値記憶部７１から所定の期間（例えば、４秒）の鉛直方向の加速度（軸補正後の加速度）を取得し、ノイズ除去を目的として平滑化を行う。
［走行の計測（周期判定）］
そして、活動量計測処理部５４は、平滑化された加速度の移動平均を求めて、移動平均値を算出する。算出した移動平均値と、平滑化された加速度の交点を求めて、当該求められた交点の時間を走行周期として計測する。
［活動量の算出］
最後に、活動量計測処理部５４は、計測した走行の周期に対して、走行用の活動量が加味された定数を用いて（走行用の活動量が加味された所定の乗数をかけて）、走行時の活動量を算出する。
【００２６】
また、活動量計測処理部５４は、測定した活動量である計測結果を累積する。
【００２７】
通信制御部５５は、活動量計測処理部５４によって計測／累積された活動量（以下、「累積活動量」という。）を、外部の表示装置２に送信するように無線通信モジュール２１を制御する。表示装置２では、受信した累積活動量を表示して、ユーザが現在の累積活動量を確認する。
【００２８】
図５は、図３の機能的構成を有する図２の運動計測装置１が実行する活動量計測処理の流れを説明するフローチャートである。
活動量計測処理は、ユーザによる入力部１３への活動量計測処理開始の操作により開始される。
活動量計測処理の開始にあたり、センサユニット１２から加速度と各速度のセンサ値がセンサ値取得部５１により取得される。そして、軸補正部５２により、取得したセンサ値に対して、鉛直方向に軸を合わせる軸補正が行われて、センサユニット１２から取得した加速度と角速度のセンサ値と、軸補正を行った加速度と角速度のセンサ値がセンサ値記憶部７１に記憶される。
【００２９】
ステップＳ１１において、運動状態判定部５３は、取得した軸補正後の加速度（重力加速度）に基づいて、運動状態（自転車走行状態／歩行状態／走行状態）を判定する。具体的には、運動状態判定部５３は、取得した重力加速度の最大値が１．２Ｇを超える場合には、自転車走行状態と判定し、重力加速度の最大値が１．２Ｇ以上であり２Ｇ以下の範囲である場合には、歩行状態と判定し、重力加速度の最大値が２Ｇを超えるような場合には、走行状態と判定する。
軸補正後の加速度の最大値が１．２Ｇを超えない場合には、ステップＳ１１において［ＡｃＺ＜１．２ｇ（自転車走行状態）］と判定されて、処理はステップＳ１２に進む。
軸補正後の加速度が１．２Ｇ以上であり２Ｇ以下の範囲である場合には、ステップＳ１１において［１．２ｇ＜ＡｃＺ＜２ｇ（歩行状態）］と判定されて、処理はステップＳ１３に進む。
軸補正後の加速度が２Ｇを超える場合には、ステップＳ１１において［ＡｃＺ＜１．２ｇ（走行状態）］と判定されて、処理はステップＳ１３に進む。
【００３０】
ステップＳ１２において、活動量計測処理部５４は、運動状態判定部５３による判定結果が自転車走行状態であった場合には、自転車活動量計測処理を実行する。自転車活動量計測処理の実行の結果、自転車の走行動作が加味された活動量が算出される。なお、自転車活動量計測処理の詳細な流れについては、後述する。
【００３１】
ステップＳ１３において、活動量計測処理部５４は、運動状態判定部５３による判定結果が歩行状態であった場合には、歩行活動量計測処理を実行する。歩行活動量計測処理の実行の結果、歩行動作が加味された活動量が算出される。なお、歩行活動量計測処理の詳細な流れについては、後述する。
【００３２】
ステップＳ１４において、活動量計測処理部５４は、運動状態判定部５３による判定結果が走行状態であった場合には、走行活動量計測処理を実行する。走行活動量計測処理の実行の結果、走行動作が加味された活動量が算出される。なお、走行活動量計測処理の詳細な流れについては、後述する。
【００３３】
ステップＳ１５において、活動量計測処理部５４は、測定した活動量である計測結果を累積する。
【００３４】
ステップＳ１６において、通信制御部５５は、累積活動量を、外部の表示装置２に送信するように無線通信モジュール２１を制御する。表示装置２では、受信した累積活動量を表示して、ユーザが現在の累積活動量を確認する。その後処理は、ステップＳ１１に戻る。
【００３５】
図６は、活動量計測処理のうち、自転車活動量計測処理の流れを説明するフローチャートである。
【００３６】
ステップＳ１２１において、活動量計測処理部５４は、センサ値記憶部７１から所定の期間（例えば、４秒）の体軸回りの角速度（軸補正前の角速度）を取得し、ノイズ除去を目的として平滑化を行う。
【００３７】
ステップＳ１２２において、活動量計測処理部５４は、平滑化された角速度（軸補正後の角速度）の移動平均を求めて、移動平均値を算出する。算出した移動平均値と、平滑化された角速度の交点を求めて、当該求められた交点の時間をペダリングの周期として算出する。
【００３８】
ステップＳ１２３において、活動量計測処理部５４は、算出したペダリングの周期からケイデンスを計測する。
【００３９】
ステップＳ１２４において、活動量計測処理部５４は、算出したケイデンスに対して、自転車用の活動量が加味された定数を用いて（自転車用の活動量が加味された所定の乗数をかけて）、自転車走行時の活動量を算出する。
【００４０】
図７は、活動量計測処理のうち、歩行活動量計測処理の流れを説明するフローチャートである。
【００４１】
ステップＳ１３１において、活動量計測処理部５４は、センサ値記憶部７１から所定の期間（例えば、４秒）の鉛直方向（上下方向）の加速度（軸補正後の加速度）を取得し、ノイズ除去を目的として平滑化を行う。
【００４２】
ステップＳ１３２において、活動量計測処理部５４は、平滑化された加速度の移動平均を求めて、移動平均値を算出する。算出した移動平均値と、平滑化された加速度の交点を求めて、当該求められた交点の時間を歩行周期として計測する。
【００４３】
ステップＳ１３３において、活動量計測処理部５４は、計測した歩行の周期に対して、歩行用の活動量が加味された定数を用いて（歩行用の活動量が加味された所定の乗数をかけて）、歩行時の活動量を算出する。
【００４４】
図８は、活動量計測処理のうち、走行活動量計測処理の流れを説明するフローチャートである。
【００４５】
ステップＳ１４１において、活動量計測処理部５４は、センサ値記憶部７１から所定の期間（例えば、４秒）の鉛直方向（上下方向）の加速度（軸補正後の加速度）を取得し、ノイズ除去を目的として平滑化を行う。
【００４６】
ステップＳ１４２において、活動量計測処理部５４は、平滑化された加速度の移動平均を求めて、移動平均値を算出する。算出した移動平均値と、平滑化された加速度の交点を求めて、当該求められた交点の時間を走行周期として計測する。
【００４７】
ステップＳ１４３において、活動量計測処理部５４は、計測した走行の周期に対して、走行用の活動量が加味された定数を用いて（走行用の活動量が加味された所定の乗数をかけて）、走行時の活動量を算出する。
【００４８】
したがって、運動計測装置１においては、単一の測定器で自転車走行、歩行、２足走行を通じた活動量計測が行える。例えば、自転車で近所のショッピングモールまで行きその後、徒歩で長時間ショッピングを行ったような場合でも通算の活動量を計測できる。
【００４９】
以上のように構成される運動計測装置１は、センサ値取得部５１と、活動量計測処理部５４と、を備える。
センサ値取得部５１は、計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する。
活動量計測処理部５４は、センサ値取得部５１によって検出された回動運動から計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する。
活動量計測処理部５４は、特定された回動周期に基づいて、自転車走行における活動量を算出する。
これにより、運動計測装置１においては、自転車走行における活動量を計測することができる。
【００５０】
センサ値取得部５１は、計測対象者の体軸回りの角速度を検出する。
活動量計測処理部５４は、センサ値取得部５１によって検出された角速度に対し、平滑化を施した上で、平滑化された角速度における所定の期間の移動平均値を算出し、この移動平均値と平滑化された角速度の交点を求め、この交点間の時間を回動周期として特定する。
これにより、運動計測装置１においては、自転車走行における活動量を確実に計測することができる。
【００５１】
また、運動計測装置１は、軸補正部５２と、運動状態判定部５３とを備える。
センサ値取得部５１は、加速度を取得する。
軸補正部５２は、センサ値取得部５１によって取得された加速度の加速度成分の軸方向を、重力方向に基づいて補正する。
運動状態判定部５３は、軸補正部５２により軸方向が補正された加速度に基づいて、計測対象者の運動状態を特定する。
これにより、運動計測装置１においては、例えば、歩行、走行、自転車走行等の種々の運動状態を特定することができる。
【００５２】
センサ値取得部５１は、周期的に変化する所定期間における加速度を取得する。
運動状態判定部５３は、周期的に変化する所定期間の軸補正部５２により補正された加速度の最大値から計測対象者の運動状態を特定する。
これにより、運動計測装置１においては、運動動作の特定の精度を高めることができる。
【００５３】
運動状態判定部５３は、計測対象者の運動状態として、歩行と、走行と、自転車走行の運動状態を特定する。
これにより、運動計測装置１においては、歩行、走行、自転車走行の運動動作を特定することができる。
【００５４】
活動量計測処理部５４は、軸補正部５２により補正された加速度の移動平均と、当該加速度の交点とに基づいて、交点間の時間から歩行又は走行における２足移動運動の周期を特定する。
また、活動量計測処理部５４は、活動量計測処理部５４によって特定された２足移動運動の周期に基づいて、活動量を算出する。
これにより、運動計測装置１においては、歩行又は走行における活動量を計測することができる。
【００５５】
運動計測装置１は、計測対象者の体幹に装着される。
これにより、運動計測装置１においては、計測対象者の体軸回りの加速度や角速度を計測することができる。
【００５６】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００５７】
上述の実施形態では、２輪自転車を例に説明したが、乗り手自身の人力を主たる動力源として車輪を駆動することで推進力を得て、乗り手の任意による進路で地上を移動する乗り物であり、また、実際に移動を伴わない、所謂エアロバイクのような乗り物も含む。さらに、歩行や走行についても実際に移動を伴わない状態、例えば、所謂ルームランナーのような機器上を歩行又は走行する状態も含む。
また、上述の実施形態では、センサ値取得部５１が、計測対象者の体軸回りの角速度を取得し、活動量計測処理部５４は、センサ値取得部５１によって取得された角速度からペダル運動の回動周期を特定するようにしたが、これに限らず、計測対象者の体軸回りの加速度の変化や地磁気センサの出力の変化からペダル運動の回動周期を特定するようにしてもよい。
【００５８】
また、上述の実施形態では、表示装置２において計測結果（活動量）を表示出力するように構成したが、これに限られず、運動計測装置１において計測結果を出力するように構成することができる。運動計測装置１において計測結果を出力する場合には、例えば、活動量から得られる計測結果の良し悪しを、音や振動等で出力したりするように構成することができる。
【００５９】
また、上述の実施形態では、本発明が適用される運動計測装置１は、計測機器を例として説明したが、特にこれに限定されない。
例えば、本発明は、活動量計測処理機能を有する電子機器一般に適用することができる。具体的には、例えば、本発明は、ノート型のパーソナルコンピュータ、プリンタ、テレビジョン受像機、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯型ナビゲーション装置、携帯電話機、スマートフォン、ポータブルゲーム機等に適用可能である。
【００６０】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
換言すると、図３の機能的構成は例示に過ぎず、特に限定されない。即ち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能が運動計測装置１に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのような機能ブロックを用いるのかは特に図３の例に限定されない。
また、１つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。
【００６１】
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
【００６２】
このようなプログラムを含む記録媒体は、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布される図２のリムーバブルメディア３１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。リムーバブルメディア３１は、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク、又は光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ），Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ（ブルーレイディスク）等により構成される。光磁気ディスクは、ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている図２のＲＯＭ１２等で構成される。
【００６３】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。
【００６４】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００６５】
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］
計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する第１の特定手段と、
前記第１の特定手段によって特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する第１の算出手段と、
を備えることを特徴とする運動計測装置。
［付記２］
前記検出手段は、前記計測対象者の体軸回りの角速度を検出し、
前記第１の特定手段は、前記検出手段によって検出された角速度に対し、平滑化を施した上で、平滑化された角速度における所定の期間の移動平均値を算出し、この移動平均値と前記平滑化された角速度の交点を求め、この交点間の時間を回動周期として特定する、
ことを特徴とする付記１に記載の運動計測装置。
［付記３］
加速度を取得する加速度取得手段と、
前記加速度取得手段によって取得された前記加速度の加速度成分の軸方向を、重力方向に基づいて補正する補正手段と、
前記補正手段により軸方向が補正された加速度に基づいて、計測対象者の運動状態を特定する第２の特定手段と、
を更に備えることを特徴とする付記１又は２に記載の運動計測装置。
［付記４］
前記加速度取得手段は、周期的に変化する所定期間における加速度を取得し、
前記第２の特定手段は、前記周期的に変化する所定期間の前記補正手段によって補正された加速度の最大値から前記計測対象者の運動状態を特定する、
ことを特徴とする付記３に記載の運動計測装置。
［付記５］
前記第２の特定手段は、前記計測対象者の運動状態として、歩行と、走行と、自転車走行の運動状態を特定する、
ことを特徴とする付記３又は４に記載の運動計測装置。
［付記６］
前記補正手段により補正された前記加速度の移動平均から歩行又は走行における２足移動運動の周期を特定する第３の特定手段と、
前記第３の特定手段によって特定された前記２足移動運動の周期に基づいて、当該２足移動運動の活動量を算出する第２の算出手段と、
を備えることを特徴とする付記５に記載の運動計測装置。
［付記７］
前記計測対象者の体幹に装着されることを特徴とする付記１乃至６の何れかに記載の運動計測装置。
［付記８］
計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する検出ステップと、
前記検出ステップによって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する特定ステップと、
特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する算出ステップと、
を備えることを特徴とする運動計測方法。
［付記９］
コンピュータを、
計測対象者の体軸回りの回動運動を検出する検出手段、
前記検出手段によって検出された前記回動運動から前記計測対象者の自転車走行におけるペダルの回動周期を特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された回動周期に基づいて、前記自転車走行における活動量を算出する算出手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・運動計測装置，１１・・・制御部，１２・・・センサユニット，１３・・・入力部，１４・・・ＬＣＤ，１５・・・時計回路，１６・・・ＲＯＭ，１７・・・ＲＡＭ，１８・・・ＧＰＳアンテナ，１９・・・ＧＰＳモジュール，２０・・・無線通信用アンテナ，２１・・・無線通信モジュール，２２・・・ドライブ，３１・・・リムーバブルメディア，５１・・・センサ値取得部，５２・・・軸補正部，５３・・・運動状態判定部，５４・・・活動量計測処理部，５５・・・通信制御部，７１・・・センサ値記憶部
【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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【図７】
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【図８】
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