【手続補正書】
【提出日】平成29年11月6日(2017.11.6)
【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】
人体の一方の脚の足首に装着されて、前記一方の脚の動作状態に関連するデータを出力するセンサ部の装着状態、前記人体の片脚立ち時の姿勢及び前記一方の脚の下腿の長さ、の少なくとも何れかを規定するための、キャリブレーション動作を前記人体が行ったときに前記センサ部より出力されるデータに基づくパラメータを算出するパラメータ算出部と、
前記人体が運動を行っているときに前記センサ部より出力されるデータと、前記パラメータ算出部により算出された前記パラメータの値と、に基づいて、前記人体の前記運動を行っているときの脚の動作状態を再現した動画を生成する動画生成部と、
を備えることを特徴とする運動情報生成装置。
【請求項２】
前記キャリブレーション動作は、前記人体の二本の脚の両方の膝を接した状態で、前記二本の足を屈伸させる第１の動作を有し、
前記パラメータ算出部は、前記人体が前記キャリブレーション動作として前記第１の動作を行ったときの前記人体の動作に応じて前記センサ部より出力される第１のデータに基づいて、前記パラメータとして、前記センサ部の装着位置の、正しい装着位置からのずれを補正するための補正行列を算出することを特徴とする請求項１に記載の運動情報生成装置。
【請求項３】
前記キャリブレーション動作は、前記一方の脚を、該一方の脚の足裏を接地させて直立させた基準姿勢にするとともに、他方の脚を地面から離間させた片脚立ちを行う第２の動作を有し、
前記パラメータ算出部は、前記人体が前記キャリブレーション動作として前記第２の動作を行ったときの前記人体の動作に応じて前記センサ部より出力される第２のデータに基づいて、前記パラメータとして、前記基準姿勢を規定する姿勢行列を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の運動情報生成装置。
【請求項４】
前記キャリブレーション動作は、前記一方の脚を、該一方の脚の足裏を接地させて直立させた状態から、該一方の脚の膝を回転軸として、該一方の脚の下腿を少なくとも９０度回転させるように屈曲させた後、前記一方の脚を、該一方の脚の足裏を接地させて直立させた状態に戻す第３の動作を有し、
前記パラメータ算出部は、前記人体が前記キャリブレーション動作として前記第３の動作を行ったときの前記人体の動作に応じて前記センサ部より出力される第３のデータに基づいて、前記パラメータとして、前記一方の脚の膝と前記センサ部の装着位置の間の長さを算出することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の運動情報生成装置。
【請求項５】
前記キャリブレーション動作は、前記二本の脚の両方の膝を接した状態で、前記二本の足を屈伸させる第１の動作と、前記一方の脚を、該一方の脚の足裏を接地させて直立させた基準姿勢にするとともに、他方の脚を地面から離間させて片脚立ちを行う第２の動作と、前記一方の脚を、該一方の脚の足裏を接地させて直立させた状態から、該一方の脚の膝を回転軸として、該一方の脚の下腿を少なくとも９０度回転させるように屈曲させた後、前記一方の脚を、該一方の脚の足裏を接地させて直立させた状態に戻す第３の動作と、を有し、
前記パラメータ算出部は、
前記人体が前記キャリブレーション動作として前記第１の動作を行ったときの前記人体の動作に応じて前記センサ部より出力される第１のデータに基づいて、前記パラメータとして、前記センサ部の装着位置の、正しい装着位置からのずれを補正するための補正行列を算出し、
前記人体が前記キャリブレーション動作として前記第２の動作を行ったときの前記人体の動作に応じて前記センサ部より出力される第２のデータに基づいて、前記基準姿勢を規定する姿勢行列を算出し、
前記人体が前記キャリブレーション動作として前記第３の動作を行ったときの前記人体の動作に応じて前記センサ部より出力される第３のデータに基づいて、前記パラメータとして、前記下腿の長さの値を算出し、
前記動画生成部は、
前記パラメータ算出部により算出された前記補正行列を用いて、前記運動中に前記センサ部より出力される前記第１のデータ及び前記第２のデータを変換して得られる信号波形に基づいて、前記人体の動作の一周期分を抽出し、
前記抽出された前記一周期分の前記第１のデータに基づいて、前記基準姿勢となる時間位置を規定し、前記パラメータ算出部により算出された前記姿勢行列を用いて、前記運動中の前記センサ部の絶対座標における姿勢を推定し、
前記抽出された前記一周期分の前記第２のデータから重力加速度の成分を除去して２回積分することにより、前記運動中の前記センサ部の絶対座標における位置を推定し、
前記推定された前記センサ部の姿勢及び位置、前記パラメータ算出部により算出された前記下腿の長さ、及び、予め取得された前記人体の下腿の長さと大腿の付け根の位置との対応関係に基づいて、前記一周期分の下肢の動作を再現した前記動画を生成することを特徴とする請求項１に記載の運動情報生成装置。
【請求項６】
前記動画生成部は、前記動画として前記生成した前記人体の脚の動作状態を再現した第１の動画を生成し、前記第１の動画と、予め記憶されている、前記人体又は別の人体の脚の動作状態を再現した第２の動画とを、比較可能な形態で出力することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の運動情報生成装置。
【請求項７】
人体の一方の脚の足首に装着されて、前記一方の脚の動作状態に関連するデータを出力するセンサ部の装着状態、前記人体の片脚立ち時の姿勢及び前記一方の脚の下腿の長さ、の少なくとも何れかを規定するための、キャリブレーション動作を前記人体が行ったときに出力されるデータに基づくパラメータを算出し、
前記人体が運動を行っているときに前記センサ部より出力されるデータと、算出された前記パラメータの値と、に基づいて、前記人体の前記運動を行っているときの脚の動作状態を再現した動画を生成する、
ことを特徴とする運動情報生成方法。
【請求項８】
コンピュータに、
人体の一方の脚の足首に装着されて、前記一方の脚の動作状態に関連するデータを出力するセンサ部より、前記センサ部の装着状態、前記人体の片脚立ち時の姿勢及び前記一方の脚の下腿の長さ、の少なくとも何れかを規定するための、キャリブレーション動作を前記人体が行ったときに出力されるデータに基づくパラメータを算出させ、
前記人体が運動を行っているときに前記センサ部より出力されるデータと、算出された前記パラメータの値と、に基づいて、前記人体の前記運動を行っているときの脚の動作状態を再現した動画を生成させる、
ことを特徴とする運動情報生成プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】運動情報生成装置及び運動情報生成方法、運動情報生成プログラム
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ユーザが運動状態を的確に把握することができる運動情報生成装置及び運動情報生成方法、運動情報生成プログラムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み、ユーザが運動状態を的確に把握できる運動情報生成装置及び運動情報生成方法、運動情報生成プログラムを提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る運動情報生成装置は、
人体の一方の脚の足首に装着されて、前記一方の脚の動作状態に関連するデータを出力するセンサ部の装着状態、前記人体の片脚立ち時の姿勢及び前記一方の脚の下腿の長さ、の少なくとも何れかを規定するための、キャリブレーション動作を前記人体が行ったときに前記センサ部より出力されるデータに基づくパラメータを算出するパラメータ算出部と、
前記人体が運動を行っているときに前記センサ部より出力されるデータと、前記パラメータ算出部により算出された前記パラメータの値と、に基づいて、前記人体の前記運動を行っているときの脚の動作状態を再現した動画を生成する動画生成部と、
を備えることを特徴とする。
【手続補正６】
【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】
本発明に係る運動情報生成方法は、
人体の一方の脚の足首に装着されて、前記一方の脚の動作状態に関連するデータを出力するセンサ部の装着状態、前記人体の片脚立ち時の姿勢及び前記一方の脚の下腿の長さ、の少なくとも何れかを規定するための、キャリブレーション動作を前記人体が行ったときに出力されるデータに基づくパラメータを算出し、
前記人体が運動を行っているときに前記センサ部より出力されるデータと、算出された前記パラメータの値と、に基づいて、前記人体の前記運動を行っているときの脚の動作状態を再現した動画を生成する、
ことを特徴とする。
【手続補正７】
【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】
本発明に係る運動情報生成プログラムは、
コンピュータに、
人体の一方の脚の足首に装着されて、前記一方の脚の動作状態に関連するデータを出力するセンサ部より、前記センサ部の装着状態、前記人体の片脚立ち時の姿勢及び前記一方の脚の下腿の長さ、の少なくとも何れかを規定するための、キャリブレーション動作を前記人体が行ったときに出力されるデータに基づくパラメータを算出させ、
前記人体が運動を行っているときに前記センサ部より出力されるデータと、算出された前記パラメータの値と、に基づいて、前記人体の前記運動を行っているときの脚の動作状態を再現した動画を生成させる、
ことを特徴とする。
【手続補正８】
【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】
本発明によれば、ユーザが運動状態を的確に把握することができ、日常のトレーニング等に反映させることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【図１】本発明に係る運動情報生成装置を適用した運動情報表示システムの一実施形態を示す概略構成図ある。
【図２】一実施形態に係る運動情報表示システムに適用されるセンサ機器及び情報処理機器の一構成例を示す概略ブロック図である。
【図３】一実施形態に係る運動情報表示システムに適用されるセンサ機器における制御方法（運動情報測定動作）の一例を示すフローチャートである。
【図４】一実施形態に係る運動情報表示システムに適用される情報処理機器における制御方法（運動情報再現動作）の一例を示すフローチャートである。
【図５】一実施形態に係る運動情報表示システムに適用されるキャリブレーション処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】一実施形態に適用されるキャリブレーション処理において実行される、センサ機器の装着位置の補正行列の推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】一実施形態に適用されるキャリブレーション処理において実行される、下肢の基準姿勢の設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】一実施形態に適用されるキャリブレーション処理において実行される、下肢の長さの推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】一実施形態に適用される下肢の長さの推定処理において実行される、下肢の長さの算出方法（下肢長の算出処理）の一例を示すフローチャートである。
【図１０】一実施形態に適用される装着位置の補正行列の推定処理において実行される、屈伸動作時に取得される角速度センサの出力信号の一例を示す信号波形図である。
【図１１】一実施形態に適用される下肢の長さの推定処理において実行される、屈曲動作の一例を示す概略図である。
【図１２】一実施形態に係る運動情報表示システムに適用される下肢動作再現処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】一実施形態に適用される下肢動作再現処理において実行される、センサ機器の姿勢推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】一実施形態に適用される下肢動作再現処理において実行される、センサ機器の位置推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】一実施形態に適用される下肢動作再現処理において実行される、下肢動作の推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】一実施形態に適用される下肢動作再現処理においてランニング動作の一周期分を切り出す処理を説明するための信号波形図である。
【図１７】一実施形態に適用される下肢動作再現処理においてランニング動作の一周期分を切り出す際のユーザの姿勢を示す概略図である。
【図１８】一実施形態に適用される下肢動作再現処理において一周期分のランニング動作の基準姿勢の位置を示す概略図である。
【図１９】一実施形態に適用される下肢動作再現処理において参照される下腿の長さと大腿の付け根の動作の対応関係のテーブルの一例を示す概略図である。
【図２０】一実施形態に適用される下肢動作再現処理において推定された一周期分の両側の下肢の動作を示すスティックモデルである。
【図２１】一実施形態に係る運動情報表示システムに適用される情報処理機器に表示される運動情報の一例を示す概略図である。
【図２２】一実施形態に係る運動情報表示システムの変形例を示す概略構成図である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
以下、本発明に係る運動情報生成装置及び運動情報生成方法、運動情報生成プログラムについて、実施形態を示して詳しく説明する。なお、以下の説明では、ユーザがランニング等の運動を行う場合について、本発明を適用した実施形態として、運動情報表示システム及び運動情報表示方法、運動情報表示プログラムを示して説明する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
＜運動情報表示システム＞
図１は、本発明に係る運動情報生成装置を適用した運動情報表示システムの一実施形態を示す概略構成図ある。図１（ａ）は運動情報表示システムに適用されるセンサ機器の人体への装着例を示す概略図であり、図１（ｂ）は運動情報表示システムの全体構成を示す概略図であり、図１（ｃ）はセンサ機器における座標系（センサ座標系）を示す概略図である。また、図２は、本実施形態に係る運動情報表示システムに適用されるセンサ機器及び情報処理機器の一構成例を示す概略ブロック図である。