跑步时着地位置评价方法及装置、检测方法及检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及跑步时着地位置评价方法等。另外，本发明涉及检测用户的着地和离 地的检测方法等。另外，本发明涉及用于评价用户的跑步运动的跑步运动评价方法等。
【背景技术】
[0002] 安装在进行跑步等运动的用户的躯体部或臂部来使用的便携型的电子设备越来 越普及。这样的便携型的电子设备也开发出具备如下功能的高人气类型：内置加速度传感 器或陀螺传感器之类的各种传感器，使用内置传感器的检测值，计算位置或跑步速度、心跳 数或步数、跑步节奏之类的各种运动数据（例如，参照专利文献1)。
[0003] 另外，现有技术中已知有安装在跑步中用户身上、周期性地测量用户的位置信息、 速度信息、移动的距离信息等并显示的便携设备。
[0004] 另外，为了达到帮助实现好记录等的目的，已知有如下的技术：在用户头部安装的 显示镜（スフ°レ4夕7只）的显示部、显示假想跑步者的运动图像作为虚拟跑步者的 技术（例如参照专利文献2)。
[0005] 然而，在以达到好记录为目标而进行跑步的情况下，重要的是不仅仅简单地意识 到跑步中的速度，还要意识到跑步姿势等的自身的运动状态。这是因为如果以好姿势跑步， 则不仅能期待达到好记录，还能降低积累疲劳和受伤等事故的风险，从而能长时间跑步。作 为安装在跑步中用户身上并解析跑步姿势的技术，例如，已知有专利文献3的技术。
[0006] 另外，例如，作为评价运动状态的指标之一，可以例举接地时间。可以说，如果延长 空中停留时间则步幅会延伸，结果通过缩短接地时间来实现跑步速度的提高。而且，缩短 接地时间时，能减轻跑步时脚部接受的负担。因此，作为跑步者，知道接地时间相关的指标 (以下称为"评价指标值"），关系到对自身的运动状态的意识，这是有意义的。
[0007] 然而，与每天的跑步记录不同，如果有评价跑步姿势等跑步本身并报告给用户的 一种辅导功能会很便利，让人期待。例如，作为评价跑步的指标之一，有跑步时的着地位置， 优选在重心的大致正下方着地（正下方着地）。这是因为，在重心的前方着地时耗费制动 力，而在重心的大致正下方着地时，因地面的反作用力导致的制动力变小。另外，在正下方 着地时，还具有重心的上下方向的移动变小的优点。综合这些点，可以认为正下方着地是高 能效的跑步。
[0008] 现有技术中，作为评价跑步时的着地位置的方法，有使用运动捕捉器或视频拍摄、 地面反作用力计的方法。然而，在这样的现有的方法中，需要设置大规模的系统，需要在设 置了系统的位置跑步。因此，具有如下的一些缺点：实际能跑步的场所受到限制，对于长距 离且长时间的跑步的连续评价基本不可能，一般的跑步者不能轻松愉快地使用。
[0009] 另外，为了计算接地时间，需要检测脚的着地及离地的时机。尚未得知利用装在用 户身上的传感器精度良好地检测着地及离地时机的具体技术。
[0010] 另外，作为评价运动状态的指标之一，例如可以列举出推进效率。推进效率表示对 于施加的力量前进了多少，更详细而言，表示是否未浪费地利用接地时的地面反作用力而 获得使身体朝前进方向移动的推进力的程度。因此，能通过减少朝前进方向以外的方向的 身体移动来高效地获得推进力，可以说，离地时的上跳和接地时的下沉导致的上下方向的 移动较少、左右方向的摇晃较少时，推进效率得到提高。特别是，作为重力方向的上下方向 的移动对推进效率有大的影响。
[0011] 着眼于这一点，例如在专利文献3中记载了着眼于上下方向的移动来解析跑步姿 势并诊断身体的动作的内容。然而，实际上，有时难以仅依靠上下方向的移动是否少来判断 推进效率的好坏。
[0012] 在先技术文献
[0013] 专利文献
[0014] 专利文献1 :日本专利特开2013-140158号公报
[0015] 专利文献2 :日本专利特开2014-054303号公报
[0016] 专利文献3 :日本专利特开2013-106773号公报
【发明内容】
[0017] 本发明是鉴于上述情况而做出的，依据本发明的若干方式，能提供在安装于用户 身上来使用的便携型的电子设备中可进行跑步时的着地位置的评价的技术。
[0018] 另外，依据本发明的若干方式，能提供高精度检测用户的离地及着地的时机的技 术。
[0019] 另外，依据本发明的若干方式，能提供反映推进效率的新指标。
[0020] [应用例1]
[0021] 本应用例涉及的跑步时着地位置评价方法包括：根据加速度值判定跑步中用户的 着地期间中的减速期，以及计算判定的所述减速期期间的移动距离。
[0022] 依据本应用例涉及的跑步时着地位置评价方法，能使用加速度值进行用户跑步时 的着地位置的评价。不需要准备大规模的系统。具体而言，根据加速度值判定跑步中用户 的着地期间中的减速期，计算该减速期期间的移动距离并评价跑步时的着地位置。例如，可 使用安装在用户身上的加速度传感器的检测值判定所述用户的着地期间中的减速期。加速 度传感器也可安装在用户的躯体部、即接近重心的位置。另外，减速期期间的移动距离相当 于着地时机的着地位置和用户的重心位置之间的距离。因此，例如，使用安装在用户身上的 加速度传感器的检测值，能计算减速期的移动距离。减速期的移动距离越小，则在更接近重 心的正下方的位置着地，因而能评价着地位置。
[0023] [应用例2]
[0024] 在上述应用例涉及的跑步时着地位置评价方法中，判定所述减速期可包括判定着 地时机及站立中期时机。
[0025] 依据本应用例涉及的跑步时着地位置评价方法，通过判定作为减速期的开始时机 的着地时机和作为结束时机的站立中期时机来判定减速期。
[0026] [应用例3]
[0027] 在上述应用例涉及的跑步时着评价方法中，判定所述站立中期时机可包括使用垂 直方向的加速度值判定所述站立中期时机。
[0028] 依据本应用例涉及的跑步时着地位置评价方法，使用垂直方向的加速度值判定站 立中期时机。
[0029][应用例4]
[0030] 在上述应用例涉及的跑步时着地位置评价方法中，计算所述移动距离可包括将所 述减速期的长度与所述用户的移动速度相乘来计算所述移动距离。
[0031] 依据本应用例涉及的跑步时着地位置评价方法，将减速期的长度与用户的移动距 离相乘计算减速期的移动距离。减速期的长度及移动速度能使用加速度值计算。
[0032] [应用例5]
[0033] 上述应用例涉及的跑步时着地位置评价方法可包括检测所述着地时机及所述站 立中期时机的位置，并根据所述着地时机及所述站立中期时机的位置计算所述移动距离。
[0034] 依据本应用例涉及的跑步时着地位置评价方法，检测着地时机的位置及站立中期 时机的位置，并根据该检测位置计算减速期的移动距离。
[0035] [应用例6]
[0036] 上述应用例涉及的跑步时着地位置评价方法可进一步包括进行与所述移动距离 相应的报告。
[0037] 依据本应用例涉及的跑步时着地位置评价方法，进行与计算出的减速期的移动距 离相应的报告。由此，用户能有助于自身的跑步。
[0038] [应用例7]
[0039] 在上述应用例涉及的跑步时着地位置评价方法中，进行所述报告可包括识别并显 示过去计算出的所述移动距离以及新计算出的所述移动距离。
[0040] 依据本应用例涉及的跑步时着地位置评价方法，识别并显示过去计算的移动距离 和新计算的移动距离。这里所说的移动距离是减速期的移动距离。由此，跑步中能实时地 显示更新最新的减速期的移动距离，因此用户能比较最新的移动距离和过去的移动距离。
[0041] [应用例8]
[0042] 本应用例涉及的跑步时着地位置评价装置具备根据加速度值判定跑步中用户的 跑步时的着地期间中的减速期的判定部，以及计算判定的所述减速期期间的移动距离的计 算部。
[0043] 依据本应用例涉及的跑步时着地位置评价装置，能使用加速度值进行用户的跑步 时的着地位置的评价。不需要准备大规模的系统。具体而言，根据加速度值判定跑步中用户 的着地期间中的减速期，计算该减速期期间的移动距离，评价跑步时的着地位置。例如，可 使用安装在用户身上的加速度传感器的检测值，判定所述用户的着地期间中的减速期。加 速度传感器可按照在用户的躯体部，即接近重心的位置。另外，减速期期间的移动距离相当 于着地时机的着地位置和用户的重心位置之间的距离。因此，例如，能够使用安装在用户身 上的加速度传感器的检测值计算减速期的移动距离。减速期的移动距离小则在更接近重心 的正下方的位置着地，因而能评价着地位置。
[0044] [应用例9]
[0045] 本应用例涉及的检测方法包括取得跑步中用户的前进方向加速度，以及基于所述 前进方向加速度检测着地时机。
[0046] 依据本应用例涉及的检测方法，能基于跑步中用户的前进方向加速度检测着地时 机。据此，能高精度地检测用户的着地时机。
[0047] [应用例 10]
[0048] 在上述应用例涉及的检测方法中，所述检测也可包括根据所述前进方向加速度的 变化检测所述着地时机。
[0049] 依据本应用例涉及的检测方法，能根据前进方向加速度的变化检测着地时机。
[0050] [应用例 11]
[0051] 在上述应用例涉及的检测方法中，检测所述着地时机可包括：通过检测作为所述 前进方向加速度的变化的极大值的、紧邻所述前进方向加速度变化的第一个极小值之前的 极大值，从而检测所述着地时机。
[0052] 依据本应用例涉及的检测方法，能检测紧邻前进方向加速度的变化的第一个极小 值之前而成为极大的时机作为着地时机。
[0053] [应用例 12]
[0054] 上述应用例涉及的检测方法可包括取得所述跑步中用户的上下方向加速度，基于 所述前进方向加速度及所述上下方向加速度中的至少一个检测离地时机。
[0055] 依据本应用例涉及的检测方法，能基于用户的前进方向加速度及上下方向加速度 检测着地时机和离地时机。据此，能高精度地检测用户的离地及着地的时机。
[0056] [应用例 13]
[0057] 在上述应用例涉及的检测方法中，所述检测可包括第一离地时机检测：通过检测 作为所述前进方向加速度的变化的极小值的、该前进方向加速度刚刚变得比所述上下方向 加速度小之后的极小值，来检测所述离地时机。
[0058] 依据本应用例涉及的检测方法，进行根据前进方向加速度的变化及上下方向加速 度的变化检测离地时机的第一离地时机检测，能检测前进方向加速度刚刚变得比上下方向 加速度小之后成为极小的时机作为离地时机。
[0059] [应用例 14]
[0060] 在上述应用例涉及的检测方法中，所述检测可包括第二离地时机检测：通过检测 所述上下方向加速度变为规定值以上来检测所述离地时机。
[0061] 依据本应用例涉及的检测方法，能测将上下方向加速度为规定值以上的时机作为 离地时机。
[0062] [应用例 15]
[0063] 在上述应用例涉及的检测方法中，检测所述离地时机可包括：根据所述用户的移 动速度，使用所述第一离地时机检测的检测结果和所述第二离地时机检测的检测结果中的 任一个来确定离地时机。
[0064] 用户离地时的前进方向加速度及上下方向加速度的变化，随着用户的移动速度的 不同而其倾向也不同。依据本应用例涉及的检测方法，能根据用户的移动速度，使用第一离 地时机检测的检测结果和第二离地时机检测的检测结果中的任一个来确定离地时机。
[0065] [应用例 16]
[0066] 上述应用例涉及的检测方法可包括：进行将从所述着地时机开始到所述离地时机 为止的接地时间、及从所述离地时机开始到所述着地时机为止的空中停留时间中的至少任 一方显示在显示部的控制。
[0067] 依据本应用例涉及的检测方法，能基于检测出的着地时机和离地时机，计算从着 地时机开始到离地时机为止的接地时间，及从离地时机开始到着地时机为止的空中停留时 间中的至少任一方，并显示在显示部。
[0068] [应用例 17]
[0069] 本应用例涉及的检测装置具备：取得跑步中用户的前进方向加速度的取得部，以 及基于所述前进方向加速度检测着地时机的检测部。
[0070] 依据本应用例涉及的检测装置，能基于跑步中用户的前进方向加速度检测着地时 机。据此，能高精度地检测用户的着地的时机。
[0071] [应用例 18]
[0072] 本应用例涉及的跑步运动评价方法包括：求出运动过程信息，所述运动过程信息 表示从侧面看跑步运动的用户的情况下相对于所述用户的前进方向的上下方向的位置；检 测作为所述用户的前进方向的加速度的前进方向加速度；以及使用所述运动过程信息及所 述前进方向加速度，计算表示推进力相对于所述前进方向的方向的推进效率指标值。
[0073] 依据本应用例涉及的跑步运动评价方法，使用表示从侧面看跑步运动的用户的情 况下相对于该用户前进方向的上下方向的位置的运动过程信息及该用户的前进方向的加 速度，能计算表示推进力相对于前进方向的方向的推进效率指标值。
[0074] [应用例 19]
[0075] 在上述应用例涉及的跑步运动评价方法中，所述计算可包括：使用所述运动过程 信息判定着地时机，使用所述运动过程信息计算前后的着地之间的前进方向的移动距离及 上下方向的振幅，以及使用所述移动距离及所述振幅计算所述推进效率指标值。
[0076] 依据本应用例涉及的跑步运动评价方法，能判定着地时机并使用前后的着地之间 的前进方向的移动距离及上下方向的振幅计算推进效率指标值。
[0077] [应用例 20]
[0078] 在上述应用例涉及的跑步运动评价方法中，所述计算可包括：使用所述运动过程 信息判定着地时机和紧邻该着地时机之前的最高地点到达时机；使用所述运动过程信息计 算所述着地时机和所述最高地点到达时机间的前进方向的移动距离及上下方向的移动距 离；以及使用所述前进方向的移动距离及所述上下方向的移动距离计算所述推进效率指标 值。
[0079] 依据本应用例涉及的跑步运动评价方法，能判定着地时机和紧邻着之前的最高地 点到达时机，使用这之间的前进方向的移动距离及上下方向的移动距离计算推进效率指标 值。
[0080] [应用例 21]
[0081] 在上述应用例涉及的跑步运动评价方法中，所述计算可包括：使用所述运动过程 信息，判定最低地点到达时机和紧邻该最低地点到达时机之后的最高地点到达时机；使用 所述运动过程信息计算所述最低地点到达时机和所述最高地点到达时机间的前进方向的 移动距离及上下方向的移动距离；以及使用所述前进方向的移动距离及所述上下方向的移 动距离计算所述推进效率指标值。
[0082] 依据本应用例涉及的跑步运动评价方法，能够判定最低地点到达时机和紧邻着之 后的最高地点到达时机，使用这之间的前进方向的移动距离及上下方向的移动距离计算推 进效率指标值。
[0083] [应用例 22]
[0084] 在上述应用例涉及的跑步运动评价方法中，所述计算可包括：基于从侧面看所述 用户的情况下的位置信息，判定最低地点和最高地点间的轨迹的拐点；计算所述拐点的所 述轨迹的切线方向；以及使用所述切线方向计算所述推进效率指标值。
[0085] 依据本应用例涉及的跑步运动评价方法，能根据最低地点和最高地点之间的轨迹 判定拐点，使用该拐点的切线方向计算推进效率指标值。
[0086] [应用例 23]
[0087] 在上述应用例涉及的跑步运动评价方法中，所述计算可包括：使用所述运动过程 信息判定离地时机；以及将所述离地时机的推进力相对于所述前进方向的方向计算为所述 推进效率指标值。
[0088] 依据本应用例涉及的跑步运动评价方法，能将离地时机的推进力相对于前进方向 的相对方向计算为推进效率指标值。
[0089] [应用例 24]
[0090] 本应用例涉及的跑步运动评价装置具备：检测部，求出表示从侧面看跑步运动的 用户的情况下相对于所述用户的前进方向的上下方向的位置的运动过程信息，和作为所述 用户的前进方向的加速度的前进方向加速度；以及计算部，使用所述运动过程信息及所述 前进方向加速度，计算表示推进力相对于所述前进方向的方向的推进效率指标值。
[0091] 依据本应用例涉及的跑步运动评价装置，能使用表示从侧面看跑步运动的用户的 情况下相对于该用户的前进方向的上下方向的位置的运动过程信息及该用户的前进方向 的加速度，计算表示推进力相对于前进方向的方向的推进效率指标值。
【附图说明】
[0092] 图1是第一实施方式的便携型电子设备的结构例。
[0093] 图2是跑步周期的说明图。
[0094] 图3是着地时机的判定的说明图。
[0095] 图4是站立中期时机的判定的说明图。
[0096] 图5的⑴和⑵是评价结果的显示例。
[0097] 图6是便携型电子设备的功能结构图。
[0098] 图7是着地位置评价数据的数据结构例。
[0099] 图8是着地位置评价处理的流程图。
[0100]图9是表示第二实施方式的第一实施例中的跑步信息计算系统的整体结构例的 示意图。
[0101]图10是表示第二实施方式的第一实施例中的跑步信息计算装置的功能结构例的 框图。
[0102] 图11是表示第二实施方式的第一实施例中的离着地数据的数据结构例的图。
[0103] 图12是表示第二实施方式的第一实施例中的跑步信息计算处理的处理顺序的流 程图。
[0104] 图13是表示用户的跑步速度为高速的情况的着地时机及离地时机的检测结果的 图。
[0105] 图14是表示用