技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于掌握人體的運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)作狀態(tài)(運(yùn)動(dòng)狀態(tài))的數(shù)據(jù)解析裝置、數(shù)據(jù)解析方法以及數(shù)據(jù)解析程序。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，以健康意向的提高等為背景，日常進(jìn)行跑步或步行、騎行等的運(yùn)動(dòng)來(lái)維持、增進(jìn)健康狀態(tài)的人們不斷增加。另外，通過(guò)日常的運(yùn)動(dòng)以參加馬拉松運(yùn)動(dòng)會(huì)等比賽運(yùn)動(dòng)會(huì)為目標(biāo)的人也不斷增加。這樣的人們?yōu)榱苏莆兆陨淼慕】禒顟B(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)于以數(shù)值、數(shù)據(jù)而測(cè)定或記錄種種生物體信息和運(yùn)動(dòng)信息，意識(shí)和興趣非常高。另外，以參加比賽運(yùn)動(dòng)會(huì)等為目標(biāo)的人們由于將在該比賽中獲得好成績(jī)作為目標(biāo)，因此對(duì)于有效率且有效果的訓(xùn)練方法的意識(shí)和興趣也非常高。

為了準(zhǔn)確掌握自身的健康狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，基于運(yùn)動(dòng)中所測(cè)定的數(shù)值或數(shù)據(jù)來(lái)生成成為指標(biāo)的特定的信息，并可視地予以提示，是有效的。例如在定量評(píng)價(jià)跑步的狀況、形體的情況下，能將與行進(jìn)速度相關(guān)的信息用作重要且基礎(chǔ)性指標(biāo)。在此，作為測(cè)定跑步中或馬拉松中的行進(jìn)速度的方法，例如利用已知如下手法：基于GPS(全球定位系統(tǒng)，Global Positioning System)的定位數(shù)據(jù)，根據(jù)2點(diǎn)間的距離和其所需時(shí)間來(lái)算出速度。例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載了如下技術(shù)：基于從裝備于人體的GPS接收裝置所接收到的GPS信號(hào)中取得的與用戶(hù)的帶時(shí)間戳位置點(diǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)，來(lái)算出用戶(hù)的移動(dòng)距離、移動(dòng)速度，與顯示于地圖上的路徑建立關(guān)聯(lián)來(lái)提供。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特表2008-524589號(hào)公報(bào)

在上述那樣的利用了GPS的定位數(shù)據(jù)的人體的移動(dòng)距離和移動(dòng)速度的算出方法中，需要確保定位數(shù)據(jù)的正確性和精度。但基于GPS的定位由于較大地受到周?chē)沫h(huán)境的影響，因此在建筑物之間或室內(nèi)等那樣難以接收GPS信號(hào)的場(chǎng)所，存在不能進(jìn)行正確的定位、定位數(shù)據(jù)的誤差變大的情況。另外，當(dāng)前，在對(duì)民用開(kāi)放的GPS的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，即使在理想的環(huán)境下進(jìn)行定位的情況下，也有包含數(shù)m～10m程度的誤差的情況。特別在跑步或馬拉松等的運(yùn)動(dòng)中，雖說(shuō)相比于車(chē)輛等而移動(dòng)速度更慢，然而為了詳細(xì)評(píng)價(jià)行進(jìn)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等，也還是有細(xì)致掌握速度變化的需求。為此，在僅利用GPS的定位數(shù)據(jù)的算出方法中，有不能精度良好地算出人體的移動(dòng)距離和基于其的移動(dòng)速度的情況，有時(shí)不能正確掌握運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而不能充分有助于其判斷和改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，在本發(fā)明中，鑒于上述的問(wèn)題點(diǎn)，目的在于，提供能精度良好地求取運(yùn)動(dòng)中的人體的移動(dòng)距離從而有助于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的正確的掌握、其判斷以及改善的數(shù)據(jù)解析裝置以及數(shù)據(jù)解析方法。

本發(fā)明的第1方面，涉及一種數(shù)據(jù)解析裝置，具有：

至少一個(gè)處理器；和

存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)當(dāng)由所述至少一個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)控制所述至少一個(gè)處理器進(jìn)行以下操作的指令：

求取基于定位數(shù)據(jù)的相互不同的兩個(gè)時(shí)刻之間的表示利用者的位置的變化的第1移動(dòng)軌跡、和基于動(dòng)作數(shù)據(jù)的所述兩個(gè)時(shí)刻之間的表示所述利用者的位置的相對(duì)的變化的第2移動(dòng)軌跡，所述定位數(shù)據(jù)和所述動(dòng)作數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器間歇取得并輸出，所述位置數(shù)據(jù)包含移動(dòng)動(dòng)作中的所述利用者的地理上的位置信息，所述動(dòng)作數(shù)據(jù)與所述移動(dòng)動(dòng)作中的所述利用者的身體的動(dòng)作狀態(tài)相關(guān)；

基于在所述兩個(gè)時(shí)刻之間的某一時(shí)刻的所述第1移動(dòng)軌跡與所述第2移動(dòng)軌跡的各自的位置的比較，來(lái)對(duì)所述第2移動(dòng)軌跡進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理、放大處理以及縮小處理的至少任一者，作為變形處理；和

基于對(duì)所述第2移動(dòng)軌跡進(jìn)行所述變形處理求取的軌跡來(lái)求取所述兩個(gè)時(shí)刻之間的所述利用者的移動(dòng)距離。

本發(fā)明的第2方面，涉及一種非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)當(dāng)由所述至少一個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)控制所述至少一個(gè)處理器進(jìn)行以下操作的指令：

求取基于定位數(shù)據(jù)的相互不同的兩個(gè)時(shí)刻之間的表示利用者的位置的變化的第1移動(dòng)軌跡、和基于動(dòng)作數(shù)據(jù)的所述兩個(gè)時(shí)刻之間的表示所述利用者的位置的相對(duì)的變化的第2移動(dòng)軌跡，所述定位數(shù)據(jù)和所述動(dòng)作數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器間歇取得并輸出，所述位置數(shù)據(jù)包含移動(dòng)動(dòng)作中的所述利用者的地理上的位置信息，所述動(dòng)作數(shù)據(jù)與所述移動(dòng)動(dòng)作中的所述利用者的身體的動(dòng)作狀態(tài)相關(guān)；

基于所述兩個(gè)時(shí)刻之間的特定的時(shí)刻下的所述第1移動(dòng)軌跡和所述第2移動(dòng)軌跡各自中的位置的比較，對(duì)所述第2移動(dòng)軌跡進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理、放大處理以及縮小處理的至少任一者，作為變形處理；以及

基于對(duì)所述第2移動(dòng)軌跡進(jìn)行所述變形處理求取的軌跡，來(lái)求取所述兩個(gè)時(shí)刻之間的所述利用者的移動(dòng)距離。

本發(fā)明的第3方面，涉及一種數(shù)據(jù)解析系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)解析裝置，其包括：

至少一個(gè)處理器；和

存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)當(dāng)由所述至少一個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)控制所述至少一個(gè)處理器進(jìn)行以下操作的指令：

求取基于定位數(shù)據(jù)的相互不同的兩個(gè)時(shí)刻之間的表示利用者的位置的變化的第1移動(dòng)軌跡、和基于動(dòng)作數(shù)據(jù)的所述兩個(gè)時(shí)刻之間的表示所述利用者的位置的相對(duì)的變化的第2移動(dòng)軌跡，所述定位數(shù)據(jù)和所述動(dòng)作數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器間歇取得并輸出，所述位置數(shù)據(jù)包含移動(dòng)動(dòng)作中的所述利用者的地理上的位置信息，所述動(dòng)作數(shù)據(jù)與所述移動(dòng)動(dòng)作中的所述利用者的身體的動(dòng)作狀態(tài)相關(guān)；

基于在所述兩個(gè)時(shí)刻之間的某一時(shí)刻的所述第1移動(dòng)軌跡與所述第2移動(dòng)軌跡的各自的位置的比較，來(lái)對(duì)所述第2移動(dòng)軌跡進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理、放大處理以及縮小處理的至少任一者，作為變形處理；和

基于對(duì)所述第2移動(dòng)軌跡進(jìn)行所述變形處理求取的軌跡來(lái)求取所述兩個(gè)時(shí)刻之間的所述利用者的移動(dòng)距離。

本發(fā)明的第4方面，涉及一種數(shù)據(jù)解析方法，包括以下步驟：

求取基于定位數(shù)據(jù)的相互不同的兩個(gè)時(shí)刻之間的表示利用者的位置的變化的第1移動(dòng)軌跡、和基于動(dòng)作數(shù)據(jù)的所述兩個(gè)時(shí)刻之間的表示所述利用者的位置的相對(duì)的變化的第2移動(dòng)軌跡，所述定位數(shù)據(jù)和所述動(dòng)作數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器間歇取得并輸出，所述位置數(shù)據(jù)包含移動(dòng)動(dòng)作中的所述利用者的地理上的位置信息，所述動(dòng)作數(shù)據(jù)與所述移動(dòng)動(dòng)作中的所述利用者的身體的動(dòng)作狀態(tài)相關(guān)；

基于在所述兩個(gè)時(shí)刻之間的某一時(shí)刻的所述第1移動(dòng)軌跡與所述第2移動(dòng)軌跡的各自的位置的比較，來(lái)對(duì)所述第2移動(dòng)軌跡進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理、放大處理以及縮小處理的至少任一者，作為變形處理；和

基于對(duì)所述第2移動(dòng)軌跡進(jìn)行所述變形處理求取的軌跡來(lái)求取所述兩個(gè)時(shí)刻之間的所述利用者的移動(dòng)距離。

附圖說(shuō)明

若配合以下的附圖來(lái)考慮以下的詳細(xì)的記述，則能得到本申請(qǐng)的更深的理解。

圖1是表示運(yùn)用本發(fā)明所涉及的數(shù)據(jù)解析裝置的運(yùn)動(dòng)支援裝置的1個(gè)實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。

圖2(a)～(c)是表示運(yùn)用在1個(gè)實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置中的傳感器設(shè)備、手腕設(shè)備以及數(shù)據(jù)解析裝置的各構(gòu)成的概略框圖。

圖3是表示1個(gè)實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的控制方法(數(shù)據(jù)解析方法)中的傳感器數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)次序的一例的顯示例。

圖4是表示1個(gè)實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的控制方法的一例的流程圖。

圖5是用于說(shuō)明1個(gè)實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的一周期的定義的概略圖。

圖6是用于說(shuō)明1個(gè)實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的積分值算出處理的概略圖。

圖7是用于說(shuō)明1個(gè)實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的傳感器數(shù)據(jù)的插補(bǔ)處理的概略圖。

圖8是用于說(shuō)明求取1個(gè)實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的虛擬速度的方法的概略圖。

圖9(a)、(b)是表示1個(gè)實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的GPS軌跡和傳感器軌跡的示例的示意圖。

圖10是表示將1個(gè)實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的GPS軌跡和傳感器軌跡的重心位置合在一起的狀態(tài)的示意圖。

圖11是表示1個(gè)實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的傳感器軌跡的旋轉(zhuǎn)處理的一例的流程圖。

圖12是表示1個(gè)實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的傳感器軌跡的旋轉(zhuǎn)處理的示例的示意圖。

圖13是表示1個(gè)實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的傳感器軌跡的放大縮小處理的一例的流程圖。

圖14是表示1個(gè)實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的傳感器軌跡的放大縮小處理的示例的示意圖。

圖15是表示1個(gè)實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的推算出的傳感器軌跡的示例的示意圖。

圖16是用于說(shuō)明1個(gè)實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的作用效果的概略圖。

圖17是表示1個(gè)實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的控制方法其他示例(變形例1)的主要部分的流程圖。

圖18是表示1個(gè)實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的其他示例(變形例2)的概略構(gòu)成圖。

具體實(shí)施方式

以下，關(guān)于本發(fā)明所涉及的數(shù)據(jù)解析裝置、數(shù)據(jù)解析方法以及數(shù)據(jù)解析程序，示出實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。另外，在以下的實(shí)施方式中，對(duì)將本發(fā)明所涉及的數(shù)據(jù)解析裝置運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)支援裝置中、基于用戶(hù)(利用者)在給定的跑步路線或馬拉松路線等奔跑時(shí)收集的各種數(shù)據(jù)(傳感器數(shù)據(jù))來(lái)推算行進(jìn)中的速度并提供給用戶(hù)的情況進(jìn)行說(shuō)明。

<運(yùn)動(dòng)支援裝置>

圖1是表示運(yùn)用本發(fā)明所涉及的數(shù)據(jù)解析裝置的運(yùn)動(dòng)支援裝置的1個(gè)實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。圖2是表示運(yùn)用于本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置中的傳感器設(shè)備、手腕設(shè)備以及數(shù)據(jù)解析裝置的各構(gòu)成的概略框圖。圖2(a)是表示傳感器設(shè)備的構(gòu)成的概略框圖，圖2(b)是表示手腕設(shè)備的構(gòu)成的概略框圖，圖2(c)是表示數(shù)據(jù)解析裝置的構(gòu)成的概略框圖。

本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置例如如圖1所示那樣，具有：裝備于用戶(hù)US的后背側(cè)的腰部并且當(dāng)用戶(hù)US移動(dòng)時(shí)與用戶(hù)US一起移動(dòng)的傳感器設(shè)備(傳感器部)100；裝備于用戶(hù)US的手腕等并且當(dāng)用戶(hù)US移動(dòng)時(shí)與用戶(hù)US一起移動(dòng)的控制設(shè)備(以下記作「手腕設(shè)備」)200；和解析由傳感器設(shè)備100輸出的傳感器數(shù)據(jù)并將與行進(jìn)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的指標(biāo)以給定的顯示形態(tài)提供給用戶(hù)US的數(shù)據(jù)處理部300。

傳感器設(shè)備100具有測(cè)定與伴隨跑步或馬拉松等的移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)(行進(jìn))中的人體的動(dòng)作狀態(tài)相關(guān)的各種動(dòng)作數(shù)據(jù)的行動(dòng)傳感器，具有用行動(dòng)傳感器每隔給定的經(jīng)過(guò)時(shí)間而間歇測(cè)定動(dòng)作數(shù)據(jù)并輸出的功能。在此，在圖1中，作為傳感器設(shè)備100而示出裝備于用戶(hù)US的腰部以使得傳感器設(shè)備100在用戶(hù)US移動(dòng)時(shí)與用戶(hù)US一起移動(dòng)的構(gòu)成，但本發(fā)明并不限定于此。傳感器設(shè)備100只要裝備于穿過(guò)人體的中心的體軸上或其近旁，則也可以裝備于其他位置、例如胸部、頸部、腹部等。另外，關(guān)于傳感器設(shè)備100向人體的裝備方法，也并沒(méi)有特別的限定，例如能適宜運(yùn)用用夾子夾進(jìn)運(yùn)動(dòng)服裝的形態(tài)、用膠帶構(gòu)件等貼附的形態(tài)、用綁帶等卷繞在身體的形態(tài)等、種種裝備方法。

傳感器設(shè)備100具體例如如圖2(a)所示那樣，具備：加速度測(cè)量部110、角速度測(cè)量部120、GPS測(cè)量部130、控制部140、存儲(chǔ)部150、無(wú)線通信用接口部(以下記作「無(wú)線通信I/F」)160、和有線通信用接口部(以下記作「有線通信I/F」)170。

加速度測(cè)量部(加速度傳感器)110測(cè)量用戶(hù)US的行進(jìn)中的動(dòng)作速度的變化的比例(加速度)。加速度測(cè)量部110具有3軸加速度傳感器，檢測(cè)沿著相互正交的3軸方向的各方向的加速度分量(加速度信號(hào))，并作為加速度數(shù)據(jù)而輸出。另外，角速度測(cè)量部(角速度傳感器)120測(cè)量用戶(hù)US的行進(jìn)中的動(dòng)作方向的變化(角速度)。角速度測(cè)量部120具有3軸角速度傳感器，對(duì)規(guī)定上述加速度數(shù)據(jù)的相互正交的3軸，檢測(cè)在沿著各軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生的角速度分量(角速度信號(hào))，并作為角速度數(shù)據(jù)輸出。GPS測(cè)量部(定位傳感器)130通過(guò)經(jīng)由GPS天線(省略圖示)接收來(lái)自多個(gè)GPS衛(wèi)星的電波，來(lái)每隔給定的經(jīng)過(guò)時(shí)間間歇取得包含基于緯度、經(jīng)度信息的地理上的位置信息的定位數(shù)據(jù)，并輸出。另外，傳感器設(shè)備100也可以除了具備上述的加速度測(cè)量部110、角速度測(cè)量部120、GPS測(cè)量部130以外，還具備測(cè)量地磁傳感器等的方位的單元。在此，以下將動(dòng)作數(shù)據(jù)和定位數(shù)據(jù)包含在內(nèi)記作傳感器數(shù)據(jù)。

控制部140是具備計(jì)時(shí)功能的CPU(中央運(yùn)算處理裝置)、MPU(微處理器)等的運(yùn)算處理裝置?？刂撇?40通過(guò)執(zhí)行給定的控制程序，來(lái)控制加速度測(cè)量部110、角速度測(cè)量部120、GPS測(cè)量部130中的感測(cè)動(dòng)作、向后述的存儲(chǔ)部150的數(shù)據(jù)的保存、讀出動(dòng)作、無(wú)線通信I/F160、有線通信I/F170中的與外部設(shè)備的通信動(dòng)作等各種動(dòng)作。

存儲(chǔ)部150將由加速度測(cè)量部110、角速度測(cè)量部120以及GPS測(cè)量部130輸出的傳感器數(shù)據(jù)(加速度數(shù)據(jù)、角速度數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù))與時(shí)間數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)并保存在給定的存儲(chǔ)區(qū)域。另外，作為存儲(chǔ)部150，也可以讓其一部分或全部具有作為例如存儲(chǔ)卡等可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)的形態(tài)，相對(duì)于傳感器設(shè)備100能拆裝地形成。

無(wú)線通信I/F160至少通過(guò)與后述的手腕設(shè)備200進(jìn)行通信，來(lái)接收指示由加速度測(cè)量部110、角速度測(cè)量部120、GPS測(cè)量部130輸出的傳感器數(shù)據(jù)的日志(log)開(kāi)始或日志結(jié)束的命令信號(hào)。由此，在該日志動(dòng)作的期間中取得的傳感器數(shù)據(jù)，按照時(shí)間序列保存在存儲(chǔ)部150的給定的存儲(chǔ)區(qū)域。在此，在無(wú)線通信I/F160，作為在傳感器設(shè)備100與手腕設(shè)備200之間收發(fā)各種信號(hào)的手法，例如能運(yùn)用藍(lán)牙(Bluetooth(注冊(cè)商標(biāo)))、無(wú)線網(wǎng)(WiFi、wireless fidelity(注冊(cè)商標(biāo)))等各種無(wú)線通信方式。

有線通信I/F170至少具有將保存于存儲(chǔ)部150的傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給后述的數(shù)據(jù)處理部300的功能。由此，在數(shù)據(jù)處理部300中執(zhí)行包括推算用戶(hù)US的移動(dòng)軌跡、移動(dòng)速度的指標(biāo)推算處理在內(nèi)的給定的數(shù)據(jù)解析處理。在此，在有線通信I/F170中，作為從傳感器設(shè)備100向數(shù)據(jù)處理部300轉(zhuǎn)發(fā)傳感器數(shù)據(jù)的手法，例如能運(yùn)用經(jīng)由USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)標(biāo)準(zhǔn)的通信線(USB線)等的各種有線通信方式。另外，作為從傳感器設(shè)備100向數(shù)據(jù)處理部300轉(zhuǎn)發(fā)傳感器數(shù)據(jù)的手法，也可以使用利用上述的無(wú)線通信I/F160的手法。在該情況下，除了運(yùn)用上述的藍(lán)牙通信、無(wú)線網(wǎng)通信以外，還可以運(yùn)用利用了近距離無(wú)線通信(NFC、Near Field Communication)技術(shù)的非接觸型的通信方式。另外，作為從傳感器設(shè)備100向數(shù)據(jù)處理部300轉(zhuǎn)發(fā)傳感器數(shù)據(jù)的再其他手法，也可以運(yùn)用將存儲(chǔ)卡等可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)在傳感器設(shè)備100與數(shù)據(jù)處理部300之間更換的方式。

手腕設(shè)備200裝備在處于人體的用戶(hù)US易于視覺(jué)辨識(shí)的位置的部位(例如手腕)，對(duì)傳感器設(shè)備100使用給定的無(wú)線通信方式來(lái)連接。手腕設(shè)備200具有控制傳感器設(shè)備100中的傳感器數(shù)據(jù)的日志開(kāi)始或日志結(jié)束的功能以及將各種信息以能在用戶(hù)US視覺(jué)辨識(shí)的形態(tài)顯示的功能。在此，在圖1中，作為控制設(shè)備而示出了具有裝備于用戶(hù)US的手腕的手表型(或護(hù)腕型)的形態(tài)的情況，但本發(fā)明并不限定于此。控制設(shè)備例如也可以是收納在口袋中、或裝備于上臂部的智能手機(jī)等的便攜信息終端或?qū)Ｓ媒K端，也可以不使用與傳感器設(shè)備100不同的設(shè)備，而是在傳感器設(shè)備100主體設(shè)置指示日志開(kāi)始或日志結(jié)束的操作開(kāi)關(guān)。

手腕設(shè)備200具體例如如圖2(b)所示那樣，具備：輸入操作部210、顯示部220、控制部240、存儲(chǔ)部250、和無(wú)線通信I/F260。

輸入操作部210是設(shè)于手腕設(shè)備200的筐體的按鈕開(kāi)關(guān)、或設(shè)于后述的顯示部220的前面的觸控面板等的輸入單元。輸入操作部210例如用在指示傳感器設(shè)備100中的傳感器數(shù)據(jù)的日志開(kāi)始或日志結(jié)束時(shí)、和使顯示部220顯示所期望的信息等或進(jìn)行各種設(shè)定時(shí)的輸入操作中。顯示部220至少在使用輸入操作部210進(jìn)行輸入操作時(shí)顯示關(guān)聯(lián)的信息。另外，顯示部220也可以具有顯示(或報(bào)知)在傳感器設(shè)備100取得的傳感器數(shù)據(jù)、傳感器設(shè)備100的動(dòng)作狀態(tài)、時(shí)刻信息等的功能。

控制部240通過(guò)執(zhí)行給定的控制程序來(lái)控制顯示部220中的顯示動(dòng)作、向存儲(chǔ)部250的數(shù)據(jù)的保存、讀出動(dòng)作、無(wú)線通信I/F260中的通信動(dòng)作等各種動(dòng)作。存儲(chǔ)部250至少將用于顯示在顯示部220的信息、經(jīng)由無(wú)線通信I/F260與傳感器設(shè)備100進(jìn)行收發(fā)的各種信息或數(shù)據(jù)保存在給定的存儲(chǔ)區(qū)域。

無(wú)線通信I/F260通過(guò)運(yùn)用上述的給定的無(wú)線通信方式來(lái)與傳感器設(shè)備100進(jìn)行通信，將操作輸入操作部210而設(shè)定的指示傳感器設(shè)備100中的傳感器數(shù)據(jù)的日志開(kāi)始或日志結(jié)束的命令信號(hào)等發(fā)送給傳感器設(shè)備100。

數(shù)據(jù)處理部300具有如下功能：在運(yùn)動(dòng)結(jié)束后被轉(zhuǎn)發(fā)在用戶(hù)US的行進(jìn)中由傳感器設(shè)備100測(cè)定并積蓄的各種傳感器數(shù)據(jù)，基于該傳感器數(shù)據(jù)，推算移動(dòng)軌跡以及移動(dòng)速度(行進(jìn)速度)作為與人體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的指標(biāo)(運(yùn)動(dòng)指標(biāo))，并提供給用戶(hù)US。在此，數(shù)據(jù)處理部300只要具備顯示單元、具備能執(zhí)行后述的數(shù)據(jù)解析程序的功能，則既可以是筆記本型或桌上型的個(gè)人計(jì)算機(jī)，也可以是智能手機(jī)(高功能便攜電話機(jī))或平板終端這樣的便攜信息終端。另外，數(shù)據(jù)處理部300在如后述的變形例所示那樣利用網(wǎng)絡(luò)上的云系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)解析程序的情況下，也可以是與該云系統(tǒng)連接的通信終端。

數(shù)據(jù)處理部300具體例如如圖2(c)所示那樣，具備：輸入操作部310、顯示部320、控制部340、存儲(chǔ)部350、和有線通信I/F370。

輸入操作部310是附設(shè)在數(shù)據(jù)處理部300的鍵盤(pán)或鼠標(biāo)、觸摸墊、觸控面板等的輸入單元。在此，輸入操作部310既可以具備各種輸入單元當(dāng)中的任意1者，也可以具備多個(gè)輸入單元。輸入操作部310通過(guò)由用戶(hù)US選擇顯示于顯示部320的任意的項(xiàng)目或光標(biāo)，或者通過(guò)指示畫(huà)面顯示中的任意的位置，來(lái)執(zhí)行與該項(xiàng)目或光標(biāo)、位置對(duì)應(yīng)的功能。特別在本實(shí)施方式中，輸入操作部310，用在將從傳感器設(shè)備100轉(zhuǎn)發(fā)的傳感器數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)部350的給定的存儲(chǔ)區(qū)域時(shí)、從保存在存儲(chǔ)部350的傳感器數(shù)據(jù)中選擇進(jìn)行解析處理的訓(xùn)練或試行時(shí)的輸入操作等中。

顯示部(運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)提供部)320例如具有能進(jìn)行彩色顯示的液晶方式、有機(jī)EL元件等發(fā)光元件方式的顯示面板，至少在利用輸入操作部310的輸入操作時(shí)將關(guān)聯(lián)的信息、由控制部340推算出的移動(dòng)軌跡、移動(dòng)速度等指標(biāo)以數(shù)值或圖表、表格、地圖等給定的形態(tài)予以顯示。

控制部(移動(dòng)軌跡取得部、移動(dòng)軌跡變形處理部、移動(dòng)距離取得部)340是CPU或MPU等運(yùn)算處理裝置。在可選的實(shí)施例中，與控制部340相同，數(shù)據(jù)處理部300可以包括兩種或更多種CPU或MPU功能。通過(guò)執(zhí)行給定的控制程序，來(lái)控制顯示部320中的顯示動(dòng)作、向后述的存儲(chǔ)部350的數(shù)據(jù)的保存、讀出動(dòng)作、有線通信I/F370中的通信動(dòng)作等各種動(dòng)作。另外，控制部340通過(guò)執(zhí)行給定的算法程序，來(lái)進(jìn)行處理，基于與用戶(hù)US所期望的訓(xùn)練或試行對(duì)應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)推算移動(dòng)軌跡和基于其的移動(dòng)速度等指標(biāo)，以數(shù)值或圖表、表格、地圖等形態(tài)予以顯示。在此，在控制部340中執(zhí)行的控制程序或算法程序既可以預(yù)先嵌入到控制部340的內(nèi)部，也可以保存在存儲(chǔ)部350。另外，關(guān)于本實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法，詳細(xì)后述。

存儲(chǔ)部350具有閃速ROM(只讀存儲(chǔ)器)和RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)中的至少一個(gè)并且存儲(chǔ)當(dāng)由控制部340運(yùn)行時(shí)控制控制部340的指令。存儲(chǔ)部350將經(jīng)由有線通信I/F370從傳感器設(shè)備100轉(zhuǎn)發(fā)的傳感器數(shù)據(jù)保存在給定的存儲(chǔ)區(qū)域。在此，存儲(chǔ)部350中所積蓄的傳感器數(shù)據(jù)例如與行進(jìn)方法(訓(xùn)練菜單等)、路線條件(路線的種類(lèi)或行進(jìn)距離、拐角角度等)建立關(guān)聯(lián)以時(shí)間序列保存。另外，存儲(chǔ)部350中所積蓄的傳感器數(shù)據(jù)既可以是特定的1個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)，也可以是多個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)。另外，存儲(chǔ)部350，保存在控制部340中執(zhí)行給定的算法程序而推算出的移動(dòng)軌跡或移動(dòng)速度等指標(biāo)、在顯示部320以給定的形態(tài)顯示這些指標(biāo)時(shí)所使用的數(shù)據(jù)等。另外，存儲(chǔ)部350也可以讓其一部分或全部具有作為例如存儲(chǔ)卡等可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)的形態(tài)，對(duì)數(shù)據(jù)處理部300能拆裝地構(gòu)成。

有線通信I/F370具有如下的功能：通過(guò)運(yùn)用上述的給定的有線通信方式與傳感器設(shè)備100進(jìn)行通信，接收從傳感器設(shè)備100發(fā)送的傳感器數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)給存儲(chǔ)部350。

另外，數(shù)據(jù)處理部300也可以進(jìn)一步具備或取代有線通信I/F370而具備無(wú)線通信I/F，從而能在與傳感器設(shè)備100之間進(jìn)行無(wú)線通信方式的通信，由此通過(guò)無(wú)線通信方式的通信接收來(lái)自傳感器設(shè)備100的傳感器數(shù)據(jù)。

<運(yùn)動(dòng)支援裝置的控制方法>

接下來(lái)參考附圖來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置中的控制方法(數(shù)據(jù)解析方法)。

圖3是表示本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的控制方法(數(shù)據(jù)解析方法)中的傳感器數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)次序的一例的顯示例。圖4是表示本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的控制方法的一例的流程圖。圖5是用于說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的一周期的定義的概略圖。圖6是用于說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的積分值取得處理的概略圖。圖7是用于說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的傳感器數(shù)據(jù)的插補(bǔ)處理的概略圖。圖8是用于說(shuō)明求取本實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的虛擬速度的方法的概略圖。圖9是表示本實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的GPS軌跡和傳感器軌跡的示例的示意圖。圖10是表示將本實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的GPS軌跡和傳感器軌跡的重心位置合在一起的狀態(tài)的示意圖。圖11是表示本實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的傳感器軌跡的旋轉(zhuǎn)處理的一例的流程圖。圖12是表示本實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的傳感器軌跡的旋轉(zhuǎn)處理的示例的示意圖。圖13是表示本實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的傳感器軌跡的放大縮小處理的一例的流程圖。圖14是表示本實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的傳感器軌跡的放大縮小處理的示例的示意圖。圖15是表示本實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的推算出的傳感器軌跡的示例的示意圖。圖16是用于說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的數(shù)據(jù)解析方法中的作用效果的概略圖。

本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置中的控制方法(數(shù)據(jù)解析方法)，大致來(lái)說(shuō)，具有取得與跑步時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種傳感器數(shù)據(jù)并積蓄的步驟(傳感器數(shù)據(jù)收集步驟)、和基于積蓄的傳感器數(shù)據(jù)來(lái)推算與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的指標(biāo)(移動(dòng)軌跡、移動(dòng)速度)并予以顯示的步驟(指標(biāo)推算步驟)。在此，指標(biāo)推算步驟中的處理動(dòng)作，通過(guò)在數(shù)據(jù)處理部300的控制部340中執(zhí)行給定的算法程序而得以實(shí)現(xiàn)。

在傳感器數(shù)據(jù)收集步驟中，首先如圖1所示那樣，用戶(hù)US在將傳感器設(shè)備100裝備在腰部的狀態(tài)下在給定的跑步路線等行進(jìn)。在此，在開(kāi)始跑步時(shí)，通過(guò)由用戶(hù)US操作裝備于手腕等的手腕設(shè)備200，而從手腕設(shè)備200對(duì)傳感器設(shè)備100發(fā)送指示日志開(kāi)始的命令信號(hào)。由此，傳感器設(shè)備100的控制部140開(kāi)始加速度測(cè)量部110以及角速度測(cè)量部120、GPS測(cè)量部130中的傳感器數(shù)據(jù)(加速度數(shù)據(jù)、角速度數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù))的測(cè)量，與時(shí)間數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)并依次保存在存儲(chǔ)部150的給定的存儲(chǔ)區(qū)域。然后，在結(jié)束跑步時(shí)，通過(guò)由用戶(hù)US操作手腕設(shè)備200，對(duì)傳感器設(shè)備100發(fā)送指示日志結(jié)束的命令信號(hào)從而結(jié)束加速度測(cè)量部110以及角速度測(cè)量部120、GPS測(cè)量部130中的傳感器數(shù)據(jù)的測(cè)量。由此，表示跑步中的動(dòng)作狀態(tài)的傳感器數(shù)據(jù)在與時(shí)間數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)的狀態(tài)下積蓄在存儲(chǔ)部150的給定的存儲(chǔ)區(qū)域。

接下來(lái)，通過(guò)將傳感器設(shè)備100和數(shù)據(jù)處理部300用USB線等連接來(lái)進(jìn)行通信，跑步中所積蓄的傳感器數(shù)據(jù)從傳感器設(shè)備100被轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)處理部300，保存在存儲(chǔ)部350。在此，用戶(hù)US在從傳感器設(shè)備100對(duì)數(shù)據(jù)處理部300轉(zhuǎn)發(fā)傳感器數(shù)據(jù)時(shí)(或?qū)鞲衅鲾?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)并保存在存儲(chǔ)部350后)，使該傳感器數(shù)據(jù)顯示于顯示部320來(lái)進(jìn)行參考，并使用輸入操作部310來(lái)輸入與取得傳感器數(shù)據(jù)時(shí)的跑步相關(guān)的諸信息。具體地，如圖3所示那樣，在顯示于顯示部320的輸入畫(huà)面中輸入跑步時(shí)的行進(jìn)方法(訓(xùn)練菜單等)、路線條件(路線的種類(lèi)、行進(jìn)距離、試行次數(shù)、注釋等)、用戶(hù)名等項(xiàng)目信息。由此，從傳感器設(shè)備100轉(zhuǎn)發(fā)的傳感器數(shù)據(jù)與每個(gè)試行建立關(guān)聯(lián)而保存在存儲(chǔ)部350。

接下來(lái)，數(shù)據(jù)處理部300的控制部340對(duì)保存在存儲(chǔ)部350的傳感器數(shù)據(jù)當(dāng)中的動(dòng)作數(shù)據(jù)中的加速度數(shù)據(jù)執(zhí)行軸補(bǔ)正處理。一般，裝備在人體的軀干的傳感器設(shè)備100由于受到跑步等行進(jìn)中的上身的搖晃、傾斜的影響，因此在重力方向的軸、與由傳感器設(shè)備100檢測(cè)到的人體的上下方向的加速度的軸之間出現(xiàn)差異。為此，需要基于由傳感器設(shè)備100取得的角速度數(shù)據(jù)的值來(lái)進(jìn)行補(bǔ)正，使在每個(gè)時(shí)刻不同的上述軸方向的差異分量相抵。

在軸補(bǔ)正處理中，控制部340首先基于由傳感器設(shè)備100取得的角速度數(shù)據(jù)來(lái)推算各時(shí)刻的重力方向。然后，控制部340通過(guò)使加速度數(shù)據(jù)的各軸旋轉(zhuǎn)，以使推算出的重力方向和加速度數(shù)據(jù)的上下方向一致，來(lái)補(bǔ)正加速度數(shù)據(jù)的值。然后，控制部340將補(bǔ)正后的加速度數(shù)據(jù)和角速度數(shù)據(jù)作為補(bǔ)正后傳感器數(shù)據(jù)而保存在存儲(chǔ)部350的給定的存儲(chǔ)區(qū)域。

接下來(lái)，在指標(biāo)推算步驟中，控制部340執(zhí)行處理，解析上述的補(bǔ)正后傳感器數(shù)據(jù)，作為與跑步時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的指標(biāo)，求取移動(dòng)軌跡以及移動(dòng)速度(行進(jìn)速度)。在此，在本實(shí)施方式中，用戶(hù)US不進(jìn)行特別的輸入操作，自動(dòng)執(zhí)行求取一連串的移動(dòng)軌跡以及移動(dòng)速度的處理(推算處理)。

具體地，首先通過(guò)由用戶(hù)US操作數(shù)據(jù)處理部300的輸入操作部310，指示指標(biāo)推算處理的開(kāi)始，控制部340執(zhí)行給定的算法程序(數(shù)據(jù)解析程序)，來(lái)將保存于存儲(chǔ)部350的多個(gè)試行數(shù)據(jù)以例如圖3所示那樣的列表形式或表格形式顯示在顯示部320。從傳感器設(shè)備100轉(zhuǎn)發(fā)的傳感器數(shù)據(jù)(包含上述的補(bǔ)正后傳感器數(shù)據(jù))與顯示在顯示部320的各試行數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)。

接下來(lái)，用戶(hù)US操作輸入操作部310來(lái)從顯示在顯示部320的多個(gè)試行數(shù)據(jù)中選擇執(zhí)行指標(biāo)推算處理的任意的試行數(shù)據(jù)。由此，如圖4的流程圖所示那樣，從存儲(chǔ)部350讀出與所選擇的試行數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)的傳感器數(shù)據(jù)。具體地，控制部340取得與所選擇的試行數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)的傳感器數(shù)據(jù)當(dāng)中的加速度數(shù)據(jù)的推進(jìn)方向的加速度分量(以下記作「推進(jìn)方向加速度」)、角速度數(shù)據(jù)的繞鉛直軸的角速度分量(以下記作「繞鉛直軸角速度」)、和基于GPS的定位數(shù)據(jù)(步驟S102)。在此，所謂鉛直軸，是指表示與地表垂直的重力方向的軸。

接下來(lái)，控制部340算出所取得的推進(jìn)方向加速度的每一周期的積分值(相對(duì)速度)、和繞鉛直軸角速度的每一周期的積分值(相對(duì)角度)(步驟S104)。在此，在本實(shí)施方式中，所謂一周期，如圖5所示那樣，在用戶(hù)US進(jìn)行跑步等伴隨移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，將從重復(fù)周期性變化的上下方向的加速度數(shù)據(jù)檢測(cè)到的左右的腳的著地定時(shí)當(dāng)中、單側(cè)的腳著地的定時(shí)作為起點(diǎn)，到前進(jìn)兩步后而與起點(diǎn)相同側(cè)的腳再度著地的定時(shí)為止，規(guī)定為2步份的期間。

在圖6示出對(duì)給定期間的推進(jìn)方向加速度執(zhí)行這樣的積分值算出處理的情況的示例。在此，用虛線示出10秒鐘份的推進(jìn)方向加速度的值，用實(shí)線示出對(duì)其在每一周期進(jìn)行積分的值。如此，通過(guò)對(duì)每個(gè)周期進(jìn)行積分，不管在推進(jìn)方向加速度、以及繞鉛直軸角速度的哪一者中，都能消除各周期內(nèi)的數(shù)據(jù)的周期性變動(dòng)，能得到各周期間的相對(duì)速度或相對(duì)角度。

接下來(lái)，控制部340如圖7所示那樣，在與GPS的定位數(shù)據(jù)的取得時(shí)刻(圖中標(biāo)記為「GPS觀測(cè)周期」)一致的定時(shí)，基于在每一周期求得的相對(duì)速度、相對(duì)角度的值和上述時(shí)刻來(lái)生成插補(bǔ)傳感器數(shù)據(jù)，來(lái)執(zhí)行線性插補(bǔ)處理(步驟S106)。在此，在圖7中，將相對(duì)速度和相對(duì)角度匯總，為了方便而標(biāo)記為傳感器數(shù)據(jù)、或插補(bǔ)傳感器數(shù)據(jù)。另外，在本實(shí)施方式中，作為線性插補(bǔ)處理的手法，示出配合GPS的定位數(shù)據(jù)的取得時(shí)刻來(lái)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)的手法，但也可以配合傳感器數(shù)據(jù)的取得時(shí)刻(圖中標(biāo)記為「行進(jìn)周期」)來(lái)對(duì)GPS的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)。

接下來(lái)，控制部340判定是否對(duì)針對(duì)所選擇的試行數(shù)據(jù)而取得的全部傳感器數(shù)據(jù)以指定的時(shí)間的數(shù)據(jù)為對(duì)象執(zhí)行了以下的一系列的處理動(dòng)作(步驟S110～S130)(步驟S108)。控制部340在未對(duì)全部傳感器數(shù)據(jù)完成處理的情況下(步驟S108“否”)，重復(fù)執(zhí)行以下的一系列的處理動(dòng)作(步驟S110～S130)，另一方面，在對(duì)全部傳感器數(shù)據(jù)完成了一系列的處理動(dòng)作的情況下(步驟S108“是”)，結(jié)束指標(biāo)推算處理。

具體地，控制部340首先取得以從前次的處理開(kāi)始時(shí)刻起前移給定時(shí)間的時(shí)刻為起點(diǎn)的給定時(shí)間寬度的傳感器數(shù)據(jù)(步驟S110)。在此，給定時(shí)間依賴(lài)于GPS中的定位(觀測(cè))的精度而設(shè)定，例如在能接收GPS信號(hào)的GPS衛(wèi)星的數(shù)量少的情況、其信號(hào)強(qiáng)度若的情況等下，由于觀測(cè)精度易于變差，因此優(yōu)選將其時(shí)間寬度設(shè)定得較長(zhǎng)。在本實(shí)施方式中，例如設(shè)定為能取得10個(gè)到30個(gè)程度的地點(diǎn)的定位數(shù)據(jù)的時(shí)間寬度。另外，用于從前次的處理開(kāi)始時(shí)刻起使時(shí)刻前移的給定時(shí)間、和取得傳感器數(shù)據(jù)的給定時(shí)間寬度可以被設(shè)定為不同的時(shí)間。

接下來(lái)，控制部340將GPS的定位數(shù)據(jù)的各地點(diǎn)的緯度、經(jīng)度(絕對(duì)位置)變換成米空間(meter space)的平面直角坐標(biāo)，來(lái)求取表示基于GPS的用戶(hù)US的絕對(duì)位置隨時(shí)間經(jīng)過(guò)的變化的移動(dòng)軌跡(以下記作「GPS軌跡」；第1移動(dòng)軌跡)(步驟S112)。在此，作為從緯度、經(jīng)度向平面直角坐標(biāo)的變換方法，例如能運(yùn)用日本國(guó)國(guó)土地理院提供的向平面直角坐標(biāo)的換算方法。另外，作為其他方法，若在坐標(biāo)變換后的移動(dòng)軌跡中能容許某種程度的誤差，則將地球視作球體，根據(jù)兩點(diǎn)間的緯度(或經(jīng)度)之差的正切(tangent)與赤道半徑之積，來(lái)求取Y方向(或X方向)的位置。

接下來(lái)，控制部340判定在前次的一系列的處理動(dòng)作(步驟S110～S130)中是否有推算出的移動(dòng)速度(步驟S114)。在有前次推算出的移動(dòng)速度的情況下(步驟S114“是”)，控制部340取得該移動(dòng)速度的平均值(平均速度)(步驟S116)。另一方面，在沒(méi)有前次推算出的移動(dòng)速度的情況下(步驟S114“否”)，控制部340根據(jù)上述的求得的GPS軌跡中的各地點(diǎn)間的距離和其所需時(shí)間來(lái)求取平均速度(步驟S118)。

接下來(lái)，控制部340如圖8所示那樣，將上述取得的平均速度作為基本速度，對(duì)該基本速度加上在每一周期求得的相對(duì)速度，來(lái)求取虛擬速度(步驟S120)。在此，假設(shè)在基本速度(平均速度)與本次的指標(biāo)推算處理(移動(dòng)速度的推算處理)的對(duì)象數(shù)據(jù)的平均速度相同的情況下，將求得的虛擬速度決定為本次的一系列的處理動(dòng)作(步驟S110～S130)中的推算速度。但并不限于基本速度與對(duì)象數(shù)據(jù)的平均速度相同。為此，基本速度雖然與本次的一系列的處理動(dòng)作中推算出的移動(dòng)速度(推算速度)不同，但推算為是比較的近似的值，標(biāo)記為虛擬速度。

接下來(lái)，控制部340根據(jù)在每一周期求得的相對(duì)角度和上述的虛擬速度來(lái)求取表示用戶(hù)US的位置隨時(shí)間經(jīng)過(guò)的相對(duì)的變化的移動(dòng)軌跡(以下記作「?jìng)鞲衅鬈壽E」；第2移動(dòng)軌跡)(步驟S122)。具體地，控制部340基于兩點(diǎn)間的相對(duì)角度，來(lái)決定從某地點(diǎn)向下一地點(diǎn)前進(jìn)的方向，另外，通過(guò)根據(jù)上述的虛擬速度和所需時(shí)間來(lái)求取其距離，來(lái)求取傳感器軌跡。在圖9示出用上述那樣的方法求得的GPS軌跡和傳感器軌跡的示例(示意圖)。在此，圖9(a)表示GPS軌跡的示例，圖9(b)表示傳感器軌跡的示例。在這些軌跡中，地點(diǎn)Gst和地點(diǎn)Sst、地點(diǎn)G1和地點(diǎn)S1、地點(diǎn)G2和地點(diǎn)S2、…地點(diǎn)G6和地點(diǎn)S6分別是相同時(shí)刻的地點(diǎn)。

接下來(lái)，控制部340如圖10所示那樣，在同一平面直角坐標(biāo)上使求得的GPS軌跡和傳感器軌跡的重心位置重合(步驟S124)。在此，作為表示GPS軌跡與傳感器軌跡的近似性的參數(shù)，導(dǎo)入「成本(距離成本)」這樣的概念，在以下所示的使傳感器軌跡近似于GPS軌跡的處理動(dòng)作(步驟S124～S128)中，計(jì)算該成本來(lái)驗(yàn)證GPS軌跡與傳感器軌跡的近似性。該成本(距離成本)具體以GPS軌跡與傳感器軌跡的同時(shí)刻的地點(diǎn)間(地點(diǎn)Gst-Sst間、地點(diǎn)G1-S1間、地點(diǎn)G2-S2間、…地點(diǎn)G6-S6間)的距離的總和表征。在圖10中，相當(dāng)于將同時(shí)刻的地點(diǎn)間連結(jié)的虛線的長(zhǎng)度的總和。

接下來(lái)，控制部340為了使傳感器軌跡近似于GPS軌跡，進(jìn)行使傳感器軌跡以重心位置為中心而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)處理(步驟S126)。在旋轉(zhuǎn)處理中，如圖11的流程圖所示那樣，控制部340首先判定是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)的全部旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行了使傳感器軌跡旋轉(zhuǎn)的處理(步驟S202)。在此，關(guān)于旋轉(zhuǎn)處理中所使用的旋轉(zhuǎn)角度的范圍，也可以在得到前次執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)處理的結(jié)果(成為最小的成本的傳感器軌跡的旋轉(zhuǎn)角度)的情況下，僅將其近旁(例如前次的旋轉(zhuǎn)角度±10°的范圍)設(shè)定為旋轉(zhuǎn)范圍，在未得到前次的旋轉(zhuǎn)處理的結(jié)果的情況下，例如將全周(0°～360°)設(shè)定為旋轉(zhuǎn)范圍。另外，也可以在傳感器設(shè)備100具備地磁傳感器、能得到地磁的值來(lái)判明大體的方位的情況下，將該方位作為基準(zhǔn)，僅將特定的方位的近旁設(shè)定為旋轉(zhuǎn)范圍。

在未在設(shè)定的范圍內(nèi)的全部旋轉(zhuǎn)角度完成旋轉(zhuǎn)處理的情況下(步驟S202“否”)，控制部340例如如圖12中虛線箭頭所示那樣，使傳感器軌跡旋轉(zhuǎn)給定的角度(步驟S204)。在此，使傳感器軌跡旋轉(zhuǎn)的給定的角度，還與基于進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理的情況下得到的成本的近似性的精度、控制部340中的計(jì)算處理的負(fù)荷的程度等相關(guān)，例如優(yōu)選使旋轉(zhuǎn)角度每1°～5°程度地變化。

然后，控制部340計(jì)算GPS軌跡和旋轉(zhuǎn)過(guò)的傳感器軌跡中的成本(步驟S206)，將該計(jì)算出的成本和旋轉(zhuǎn)過(guò)的傳感器軌跡建立關(guān)聯(lián)而保存在存儲(chǔ)部350的給定的存儲(chǔ)區(qū)域(步驟S208)。之后返回步驟S202，控制部340直到在設(shè)定的范圍內(nèi)的全部旋轉(zhuǎn)角度完成旋轉(zhuǎn)處理為止，重復(fù)執(zhí)行上述的一系列的處理動(dòng)作(步驟S204～S208)。然后，在全部旋轉(zhuǎn)角度完成旋轉(zhuǎn)處理的情況下(步驟S202“是”)，控制部340提取對(duì)傳感器軌跡的每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算出并且保存在存儲(chǔ)部350的成本當(dāng)中的最小的成本，例如如圖12所示那樣，將與該成本建立對(duì)應(yīng)而保存的傳感器軌跡作為旋轉(zhuǎn)處理的結(jié)果輸出(步驟S210)。

另外，在本實(shí)施方式中，作為使用旋轉(zhuǎn)處理來(lái)使傳感器軌跡近似于GPS軌跡的手法，示出在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)的全部旋轉(zhuǎn)角度執(zhí)行旋轉(zhuǎn)處理來(lái)搜索成為最小的成本的旋轉(zhuǎn)角度的傳感器軌跡的手法，但本發(fā)明并不限定于此。例如也可以運(yùn)用基于特定的函數(shù)(在此為表示成本的變化的函數(shù))的傾斜(一階微分)來(lái)求取最小值的周知的最陡下降法等最佳化手法，來(lái)搜索成為最小的成本的旋轉(zhuǎn)角度。

接下來(lái)，控制部340為了使傳感器軌跡進(jìn)一步近似于GPS軌跡，進(jìn)行使傳感器軌跡放大、或縮小的放大縮小處理(步驟S128)。在放大縮小處理中，如圖13的流程圖所示那樣，控制部340首先判定是否以預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)的全部倍率進(jìn)行了使傳感器軌跡放大或縮小的處理(步驟S222)。在此，關(guān)于放大縮小處理中所使用的放大、縮小倍率的范圍，在得到前次執(zhí)行的放大縮小處理的結(jié)果(成為最小的成本的傳感器軌跡的放大、縮小倍率)的情況下，僅將其近旁(例如前次的放大、縮小倍率±0.5倍的范圍)設(shè)定為倍率范圍，在未得到前次的放大縮小處理的結(jié)果的情況下，若是以跑步或馬拉松那樣速度變化小的運(yùn)動(dòng)為對(duì)象的情況，則例如優(yōu)選將0.5倍(縮小)～2倍(放大)程度設(shè)定為倍率范圍。另外，在以速度變化大的運(yùn)動(dòng)為對(duì)象的情況下，也可以設(shè)定超出上述的范圍的倍率范圍。

在未以所設(shè)定的范圍內(nèi)的全部倍率完成放大縮小處理的情況下(步驟S222“否”)，控制部340例如如圖14中虛線箭頭所示那樣，使傳感器軌跡以給定的倍率放大或縮小(步驟S224)。在此，使傳感器軌跡放大或縮小的給定的倍率，還與基于進(jìn)行放大縮小處理的情況下得到的成本的近似性的精度、控制部340中的計(jì)算處理的負(fù)荷的程度等相關(guān)，例如優(yōu)選使倍率以每0.1倍程度變化。

然后，控制部340計(jì)算GPS軌跡和放大或縮小過(guò)的傳感器軌跡中的成本(步驟S226)，使該計(jì)算出的成本和放大或縮小過(guò)的傳感器軌跡建立關(guān)聯(lián)而保存在存儲(chǔ)部350的給定的存儲(chǔ)區(qū)域(步驟S228)。之后返回步驟S222，控制部340直到以所設(shè)定的范圍內(nèi)的全部倍率完成放大縮小處理為止，重復(fù)執(zhí)行上述的一系列的處理動(dòng)作(步驟S224～S228)。然后，在以全部倍率完成了放大縮小處理的情況下(步驟S222“是”)，控制部340提取對(duì)傳感器軌跡的每個(gè)放大、縮小倍率計(jì)算出并且保存在存儲(chǔ)部350的成本當(dāng)中的最小的成本，例如如圖14所示那樣，將與該成本建立對(duì)應(yīng)而保存的傳感器軌跡作為放大縮小處理的結(jié)果輸出(步驟S230)。

另外，在本實(shí)施方式中，作為使用放大縮小處理來(lái)使傳感器軌跡近似于GPS軌跡的手法，示出以預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)的全部倍率執(zhí)行放大縮小處理來(lái)搜索成為最小的成本的倍率的傳感器軌跡的手法，但本發(fā)明并不限定于此。例如也可以與上述的旋轉(zhuǎn)處理同樣地運(yùn)用周知的最陡下降法等最佳化手法來(lái)搜索成為最小的成本的放大、縮小倍率。

接下來(lái)，控制部340對(duì)作為上述的旋轉(zhuǎn)處理以及放大縮小處理的結(jié)果而輸出的傳感器軌跡，根據(jù)各2地點(diǎn)間的距離和在該各2地點(diǎn)間移動(dòng)所需要的所需時(shí)間，來(lái)求取各2地點(diǎn)間的移動(dòng)速度(步驟S130)。具體地，對(duì)于通過(guò)旋轉(zhuǎn)處理以及放大縮小處理而被推算得近似于GPS軌跡的傳感器軌跡，例如如圖15所示那樣，根據(jù)相鄰的各2地點(diǎn)間(地點(diǎn)Sst-S1間、地點(diǎn)S1-S2間、…地點(diǎn)S5-S6間)的距離和該移動(dòng)所需要的時(shí)間來(lái)求取各2地點(diǎn)間的移動(dòng)速度(速度A、B、…F)。然后，求得的移動(dòng)速度與推算出的移動(dòng)軌跡建立關(guān)聯(lián)而保存在存儲(chǔ)部350的給定的存儲(chǔ)區(qū)域。

在此，關(guān)于用戶(hù)實(shí)際在半程馬拉松的路線奔跑時(shí)得到的GPS軌跡、和使用上述的指標(biāo)推算處理而推算的傳感器軌跡中的精度的良好與否，使用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。在半程馬拉松中，用戶(hù)實(shí)際行進(jìn)的全移動(dòng)距離(即，正確的距離)是21.0975km。與此相對(duì)，如圖16所示那樣，在基于在路線的行進(jìn)中取得的GPS的定位數(shù)據(jù)的GPS軌跡(圖中示出特定的2點(diǎn)間的移動(dòng)軌跡的示例)中，將各2點(diǎn)間的距離累積而計(jì)算出的全移動(dòng)距離是21.5541km，與實(shí)際的全移動(dòng)距離(正確)的差值是456.6m。另一方面，在使用上述的指標(biāo)推算處理基于由傳感器設(shè)備100取得的傳感器數(shù)據(jù)(加速度數(shù)據(jù)以及角速度數(shù)據(jù))而推算出的傳感器軌跡中，將各2點(diǎn)間的距離累積而計(jì)算出的全移動(dòng)距離是21.0258km，與實(shí)際的全移動(dòng)距離(正確)的差值為71.7m。即，可以判明的是，在使用本實(shí)施方式所涉及的指標(biāo)推算處理，基于在用戶(hù)的行進(jìn)中取得的傳感器數(shù)據(jù)而推算出的傳感器軌跡中，能得到相比較GPS軌跡更近似于實(shí)際的移動(dòng)距離的結(jié)果。

接下來(lái)，控制部340將用于掌握運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的指標(biāo)以數(shù)值、圖表、表格等任意的形態(tài)顯示在顯示部320，這些指標(biāo)是基于使用上述的指標(biāo)推算處理推算出的傳感器軌跡而求得的移動(dòng)速度，或例如基于推算出的傳感器軌跡的2點(diǎn)間的距離、和根據(jù)加速度的變化而得到的著地定時(shí)來(lái)求得的間距和步幅等。另外，也可以將這些指標(biāo)與例如顯示于地圖上的傳感器軌跡建立關(guān)聯(lián)來(lái)進(jìn)行顯示。

如以上那樣，在本實(shí)施方式中，通過(guò)用戶(hù)US所裝備的傳感器設(shè)備100來(lái)進(jìn)行使基于行進(jìn)中取得的加速度數(shù)據(jù)以及角速度數(shù)據(jù)的傳感器軌跡近似于基于GPS的定位數(shù)據(jù)的GPS軌跡的處理，基于其處理結(jié)果來(lái)求取行進(jìn)中的2點(diǎn)間的距離和速度。在此，作為使傳感器軌跡近似于GPS軌跡的手法，例如運(yùn)用通過(guò)對(duì)傳感器軌跡進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或放大縮小來(lái)使GPS軌跡與傳感器軌跡的各自的同時(shí)刻的地點(diǎn)間的距離的總和(成本)成為最小的方法。通過(guò)如此使用以近似于GPS軌跡的方式推算得到的傳感器軌跡，相比較僅使用GPS的定位數(shù)據(jù)的情況，能精度良好地求取行進(jìn)中的2點(diǎn)間的距離和速度。因此，用戶(hù)通過(guò)觀察經(jīng)由顯示部320以給定的顯示形態(tài)提供的上述的移動(dòng)軌跡、移動(dòng)速度等指標(biāo)，能準(zhǔn)確地掌握行進(jìn)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，能有助于其判斷和改善。

<變形例1>

接下來(lái)說(shuō)明上述的實(shí)施方式中的變形例。

圖17是表示本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的控制方法的其他示例(變形例1)的主要部分的流程圖。在此，對(duì)于與上述的實(shí)施方式(圖4參考)同等的處理動(dòng)作，省略其說(shuō)明。

在上述的實(shí)施方式中，說(shuō)明了在指標(biāo)推算處理的一系列的處理動(dòng)作中，執(zhí)行旋轉(zhuǎn)處理(步驟S126)和放大縮小處理(步驟S128)各1次的示例(參考圖4)，但本發(fā)明并不限定于此。即，只要能某種程度地確保GPS軌跡與傳感器軌跡的近似性，則也可以?xún)H執(zhí)行上述的旋轉(zhuǎn)處理和放大縮小處理的任意一方。另外，如上述的實(shí)施方式所示那樣，在將旋轉(zhuǎn)處理和放大縮小處理各執(zhí)行1次的情況下，能精度良好地推算用戶(hù)的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度，并能極力抑制控制部340中的處理負(fù)擔(dān)從而迅速執(zhí)行處理。在此，在GPS軌跡與傳感器軌跡的近似性低、用戶(hù)的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度的推算精度不充分的情況下，或進(jìn)一步精度良好地推算移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度的情況下，能如以下所示那樣運(yùn)用重復(fù)多次執(zhí)行旋轉(zhuǎn)處理和放大縮小處理的控制方法。

具體地，控制部340與上述的實(shí)施方式(圖4參考)同樣地，求取基于GPS的定位數(shù)據(jù)的GPS軌跡、和基于加速度數(shù)據(jù)以及角速度數(shù)據(jù)的傳感器軌跡，在使這些軌跡的重心位置重合(步驟S124)后，例如如圖17的流程圖所示那樣，執(zhí)行旋轉(zhuǎn)處理(步驟S126)以及放大縮小處理(步驟S128)。然后，控制部340判定相對(duì)于前次的旋轉(zhuǎn)處理以及放大縮小處理的結(jié)果而在本次的旋轉(zhuǎn)處理以及放大縮小處理的結(jié)果中是否有變化(步驟S129)。在此，關(guān)于旋轉(zhuǎn)處理以及放大縮小處理的結(jié)果中是否有變化的判斷，例如對(duì)于成本最小的時(shí)的傳感器軌跡、或這時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度以及放大、縮小倍率，基于在前次與本次之間是否有差異、或者其差值是否為預(yù)先設(shè)定的閾值以下(是否收斂)來(lái)進(jìn)行判斷。在判斷為處理結(jié)果中有變化的情況下(步驟S129“是”)、或未得到前次的旋轉(zhuǎn)處理以及放大縮小處理的結(jié)果的情況下，控制部340返回步驟S126，重復(fù)執(zhí)行傳感器軌跡的旋轉(zhuǎn)處理以及放大縮小處理。然后，在判斷為該處理結(jié)果中沒(méi)有變化、或處理結(jié)果收斂的情況下(步驟S129“否”)，控制部340對(duì)作為之前最近的旋轉(zhuǎn)處理以及放大縮小處理的結(jié)果而輸出的傳感器軌跡，根據(jù)相鄰的各2地點(diǎn)間的距離和在該各2地點(diǎn)間的移動(dòng)所需要的所需時(shí)間，來(lái)求取各2地點(diǎn)間的移動(dòng)速度(步驟S130)。

<變形例2>

圖18是表示本實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)支援裝置的其他示例(變形例2)的概略構(gòu)成圖。在此，關(guān)于與上述的實(shí)施方式(參考圖1)同等的構(gòu)成，省略其說(shuō)明。

在上述的實(shí)施方式中，說(shuō)明了由傳感器設(shè)備100測(cè)定并積蓄行進(jìn)中的傳感器數(shù)據(jù)，在運(yùn)動(dòng)結(jié)束后在數(shù)據(jù)處理部300中推算移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度等的指標(biāo)，以給定的顯示形態(tài)提供給用戶(hù)的示例，但本發(fā)明并不限定于此。即，也可以例如如圖18所示那樣，運(yùn)動(dòng)支援裝置具備與網(wǎng)絡(luò)連接的服務(wù)器設(shè)備500或云系統(tǒng)。

具體地，將行進(jìn)中由傳感器設(shè)備100取得的傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)處理部300或網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備400轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器設(shè)備500，并在服務(wù)器設(shè)備500中執(zhí)行上述的指標(biāo)推算處理。然后，用戶(hù)US操作數(shù)據(jù)處理部300來(lái)連接到網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器設(shè)備500，使基于指標(biāo)推算處理的結(jié)果的信息在顯示部320以給定的形態(tài)顯示，由此能準(zhǔn)確地掌握行進(jìn)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在該情況下，數(shù)據(jù)處理部300能運(yùn)用連接到網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器設(shè)備500從而具有能顯示基于指標(biāo)推算處理的結(jié)果的信息的功能的簡(jiǎn)易構(gòu)成的通信終端。即，在本變形例中，通過(guò)構(gòu)成為包含數(shù)據(jù)處理部300以及網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器設(shè)備500，實(shí)現(xiàn)了與上述的第1實(shí)施方式所示的數(shù)據(jù)處理部同等的功能。

另外，在上述的實(shí)施方式和變形例中，作為使傳感器軌跡近似于GPS軌跡的手法，說(shuō)明了執(zhí)行旋轉(zhuǎn)處理和放大縮小處理的情況，但本發(fā)明并不限定于此。例如也可以運(yùn)用利用了動(dòng)態(tài)規(guī)劃法的DP(Dynamic Programming)匹配等其他手法，動(dòng)態(tài)規(guī)劃法將曾經(jīng)計(jì)算出的結(jié)果再利用來(lái)有效率地進(jìn)行計(jì)算，一邊進(jìn)行2個(gè)圖案的要素間的建立對(duì)應(yīng)一邊計(jì)算相似性。

另外，在上述的實(shí)施方式和變形例中，在用戶(hù)US的運(yùn)動(dòng)后，將行進(jìn)中由傳感器設(shè)備100取得的傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)處理部300，來(lái)求取(推算)移動(dòng)軌跡以及移動(dòng)速度，示出了設(shè)想離線處理的控制方法，但本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以在傳感器設(shè)備100中取得了給定時(shí)間份的傳感器數(shù)據(jù)的階段，利用無(wú)線通信將該傳感器數(shù)據(jù)從傳感器設(shè)備100轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)處理部300，作為求取移動(dòng)軌跡以及移動(dòng)速度的在線處理來(lái)執(zhí)行。在該情況下，能將求得的移動(dòng)軌跡以及移動(dòng)速度等指標(biāo)在用戶(hù)US的行進(jìn)中大致實(shí)時(shí)地顯示在數(shù)據(jù)處理部300的顯示部320或手腕設(shè)備200的顯示部220來(lái)進(jìn)行提供。

以上說(shuō)明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式，還包含與權(quán)利要求的范圍中所記載的發(fā)明和其等同的范圍。