數(shù)據(jù)解析裝置及數(shù)據(jù)解析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)解析裝置及數(shù)據(jù)解析方法，其用于提供人體運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)作狀態(tài)(運(yùn)動(dòng)狀態(tài))的可視化。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，在健康意識(shí)的提高等的背景下，進(jìn)行日常跑步或散步、騎行等的運(yùn)動(dòng)以維持、增進(jìn)健康狀態(tài)的人群在增加。通過日常運(yùn)動(dòng)，以參加馬拉松比賽等競(jìng)技體育比賽為目標(biāo)的人群也在增加。這樣的人群為了把握自己的健康狀態(tài)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而有非常高的意識(shí)或興趣用數(shù)值或數(shù)據(jù)測(cè)量和記錄各種人體信息或運(yùn)動(dòng)信息。以參加競(jìng)技體育比賽為目標(biāo)的人群為了在該競(jìng)技比賽中取得好成績，而對(duì)高效且有效的訓(xùn)練方法有非常高的意識(shí)或興趣。
[0003]已知各種根據(jù)運(yùn)動(dòng)中測(cè)量的數(shù)值或數(shù)據(jù)，作為用于把握自己的健康狀態(tài)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的指標(biāo)。例如，當(dāng)定量評(píng)價(jià)跑步的狀況或姿勢(shì)時(shí)，將移動(dòng)速度或步幅等信息用作重要且基礎(chǔ)的指標(biāo)。這里，已知測(cè)量跑步中或馬拉松中的移動(dòng)速度或步幅的方法，例如利用由GPS(全球定位系統(tǒng)；Global Posit1ning System)測(cè)位置數(shù)據(jù)或接收信號(hào)的方法。例如，日本發(fā)明專利公開第平10 - 325735號(hào)公報(bào)中記載有:根據(jù)計(jì)算出的距離和步數(shù)計(jì)算出平均一步的步幅，然后，根據(jù)定期接收GPS電波并更新的步幅和累計(jì)的步數(shù)計(jì)算出移動(dòng)距離或移動(dòng)速度，該距離是基于從佩戴在人體的GPS接收裝置接收的載波的多普勒頻率測(cè)量的人體速度計(jì)算出，該步數(shù)是基于由加速度傳感器檢測(cè)的振動(dòng)變位計(jì)算出。
[0004]例如，日本發(fā)明專利公開第2002 - 306660號(hào)公報(bào)記載有:根據(jù)利用GPS信號(hào)取得的用戶的現(xiàn)在位置判定用戶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并在用戶處于運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)時(shí)，計(jì)算出用戶的移動(dòng)距離或移動(dòng)速度、消耗的熱量等運(yùn)動(dòng)量。
[0005]上述各文獻(xiàn)中公開有，根據(jù)GPS的定位數(shù)據(jù)或接收信號(hào)計(jì)算人體移動(dòng)速度或移動(dòng)距離、步幅等，并對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)正的方法。然而，在上述的方法中，在接收GPS電波困難的屋內(nèi)或大廈之間低洼處等，就不能夠取得GPS信號(hào)，或者不能正常地取得GPS信號(hào)。這種情況下，使得計(jì)算出的移動(dòng)速度或移動(dòng)距離、步幅等的精度大大降低，從而不能夠?qū)?zhǔn)確地把握運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或?qū)ζ涞呐袛嗪透纳破鸬叫Ч?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)解析裝置及數(shù)據(jù)解析方法，其優(yōu)點(diǎn)是，不需要使用GPS，就能夠根據(jù)從佩戴于人體的傳感器按時(shí)間序列收集的傳感器數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地推定人體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并有助于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的把握及對(duì)其的判斷、改善。
[0007]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析裝置，具有:區(qū)間推定部，其根據(jù)從沿路徑正在向一定方向移動(dòng)的用戶所佩戴的傳感器對(duì)自所述用戶移動(dòng)開始時(shí)的經(jīng)過時(shí)間以時(shí)間序列收集的傳感器數(shù)據(jù)，其中所述路徑具有沿延伸方向的形狀相互不同且相互連接的多個(gè)區(qū)間，而推定與所述用戶通過所述多個(gè)區(qū)間的各個(gè)之間的多個(gè)邊界的時(shí)刻相對(duì)應(yīng)的多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)的時(shí)刻；時(shí)間序列速度數(shù)據(jù)生成部，其根據(jù)基于所述多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)推定為所述用戶在所述各區(qū)間的移動(dòng)所需要的時(shí)間，和所述各區(qū)間的距離的值，生成表示所述用戶在所述各區(qū)間的移動(dòng)速度的所述經(jīng)過時(shí)間的推定值的時(shí)間序列速度數(shù)據(jù)；速度數(shù)據(jù)優(yōu)化部，其計(jì)算出在所述多個(gè)區(qū)間中相互鄰接的2個(gè)所述區(qū)間中的所述移動(dòng)速度的差，在各個(gè)所述多個(gè)區(qū)間的多個(gè)所述差的合計(jì)值減少的方向上，調(diào)整所述多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)的至少任意一個(gè)的時(shí)刻，優(yōu)化所述各區(qū)間的所述移動(dòng)速度的值。
[0008]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析裝置，優(yōu)選，具有運(yùn)動(dòng)指標(biāo)提供部，其提供基于所述優(yōu)化后的所述各區(qū)間的所述移動(dòng)速度的指標(biāo)作為運(yùn)動(dòng)指標(biāo)。
[0009]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析裝置，優(yōu)選，所述速度數(shù)據(jù)優(yōu)化部根據(jù)對(duì)所述多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)的至少任意一個(gè)的時(shí)刻進(jìn)行調(diào)整時(shí)的、在時(shí)間上相鄰的2個(gè)所述區(qū)間的各個(gè)中的所述移動(dòng)速度的差的變化、所述2個(gè)區(qū)間中時(shí)間靠前的一方區(qū)間，和與該一方區(qū)間在時(shí)間上相鄰而時(shí)間靠前的所述區(qū)間的各個(gè)中的所述移動(dòng)速度的差的變化、以及所述2個(gè)區(qū)間中時(shí)間靠后的另一方區(qū)間，和與該另一方區(qū)間在時(shí)間上相鄰而時(shí)間靠后的所述區(qū)間的各個(gè)中的所述移動(dòng)速度的差的變化，來調(diào)整所述各區(qū)間變化點(diǎn)的時(shí)刻。
[0010]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析裝置，優(yōu)選，所述速度數(shù)據(jù)優(yōu)化部，將所述區(qū)間推定部推定的1個(gè)第1區(qū)間變化點(diǎn)設(shè)為CPi，將與所述第1區(qū)間變化點(diǎn)CPi相鄰且比所述第1區(qū)間變化點(diǎn)Cpi時(shí)刻靠前的第2區(qū)間變化點(diǎn)設(shè)為CP1-1，將與所述第1區(qū)間變化點(diǎn)CPi相鄰且比所述第1區(qū)間變化點(diǎn)Cpi時(shí)刻靠后的第3區(qū)間變化點(diǎn)設(shè)為CPi+Ι，將相對(duì)于所述第1區(qū)間變化點(diǎn)Cpi在時(shí)間上處于前后的所述區(qū)間中的所述移動(dòng)速度的推定值的差的絕對(duì)值的、進(jìn)行所述區(qū)間變化點(diǎn)時(shí)刻調(diào)整前的值設(shè)為A i0，將相對(duì)于所述第2區(qū)間變化點(diǎn)CP1-Ι在時(shí)間上處于前后的所述區(qū)間的所述移動(dòng)速度的推定值的差的絕對(duì)值的、進(jìn)行所述區(qū)間變化點(diǎn)時(shí)刻調(diào)整后的值設(shè)為A 1-1，將相對(duì)于所述第1區(qū)間變化點(diǎn)Cpi在時(shí)間上處于前后的所述區(qū)間的所述移動(dòng)速度的推定值的差的絕對(duì)值的、進(jìn)行所述區(qū)間變化點(diǎn)時(shí)刻調(diào)整后的值設(shè)為A i，將相對(duì)于所述第3區(qū)間變化點(diǎn)CPi+Ι在時(shí)間上處于前后的所述區(qū)間的所述移動(dòng)速度的推定值的差的絕對(duì)值的、進(jìn)行所述區(qū)間變化點(diǎn)時(shí)刻調(diào)整后的值設(shè)為Ai+U^cl、c2設(shè)為常數(shù)，而調(diào)整所述第1區(qū)間變化點(diǎn)CPi時(shí)刻，以使式(1)的cost值最小，
[0011]cost = cl X | Δ i — Δ i0 +c2 X ( Δ 1-l+ Δ i+ Δ i+1)...⑴
[0012]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析裝置，優(yōu)選，具有時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)生成部，其根據(jù)所述傳感器數(shù)據(jù)生成時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)，所述時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)表示所述用戶在所述路徑上的行進(jìn)方向的、相對(duì)于一個(gè)方向的角度的、多個(gè)所述經(jīng)過時(shí)間的每一個(gè)的多個(gè)值，所述區(qū)間推定部根據(jù)所述時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)的所述角度的相對(duì)于一定的所述經(jīng)過時(shí)間的變化量的值的差異，推定所述多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)的時(shí)刻。
[0013]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析裝置，優(yōu)選，具有群分類部，其將所述時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)的所述多個(gè)角度值，分類為所述多個(gè)角度的值的相對(duì)于所述經(jīng)過時(shí)間的變化量的值的分布相互不同的多個(gè)群，所述區(qū)間推定部根據(jù)所述群分類部對(duì)所述多個(gè)群的分類，推定所述區(qū)間變化點(diǎn)。
[0014]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析裝置，優(yōu)選，所述群分類部根據(jù)將所述時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)的所述角度的多個(gè)值按一定的所述經(jīng)過時(shí)間的每個(gè)變化量的值的順序排序的結(jié)果，將所述角度的多個(gè)值分類為所述多個(gè)群，并且根據(jù)所述多個(gè)群中的所述多個(gè)角度的值相對(duì)于所述經(jīng)過時(shí)間的變化量的值的分布的中心值，確定所述多個(gè)群各個(gè)的與沿著所述路徑的延伸方向的形狀相對(duì)應(yīng)的屬性。
[0015]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析裝置，優(yōu)選，所述區(qū)間推定部計(jì)算出表示所述多個(gè)群中在時(shí)間上相鄰的2個(gè)所述群各個(gè)的相對(duì)于所述時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)的所述經(jīng)過時(shí)間的變化傾向的直線交點(diǎn)，并將針對(duì)所述多個(gè)群的多個(gè)所述交點(diǎn)推定為所述多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)。
[0016]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析裝置，優(yōu)選，所述傳感器至少具有用于輸出作為所述傳感器數(shù)據(jù)的角速度數(shù)據(jù)的角速度傳感器，并佩戴于所述用戶的身體的體軸上或者其附近，所述時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)生成部，將所述角速度數(shù)據(jù)對(duì)所述經(jīng)過時(shí)間積分，并對(duì)于將所述角速度數(shù)據(jù)進(jìn)行所述積分的結(jié)果，計(jì)算出繞著所述用戶的所述體軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作的1個(gè)周期的平均值，并生成所述時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)。
[0017]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析方法，根據(jù)從沿路徑正在向一定方向移動(dòng)的用戶所佩戴的傳感器對(duì)自所述用戶移動(dòng)開始時(shí)的多個(gè)經(jīng)過時(shí)間以時(shí)間序列收集的傳感器數(shù)據(jù)，其中所述路徑具有沿延伸方向的形狀相互不同且相互連接的多個(gè)區(qū)間，而推定與所述用戶通過所述多個(gè)區(qū)間的各個(gè)之間的多個(gè)邊界的時(shí)刻相對(duì)應(yīng)的多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)的時(shí)刻；根據(jù)基于所述推定的所述多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)而推定為所述用戶在所述各區(qū)間的移動(dòng)所需要的時(shí)間，和所述各區(qū)間的距離的值，生成表示所述用戶在所述各區(qū)間的移動(dòng)速度的對(duì)于所述多個(gè)經(jīng)過時(shí)間的每一個(gè)的推定值的時(shí)間序列速度數(shù)據(jù)；計(jì)算出在所述多個(gè)區(qū)間中相互鄰接的2個(gè)所述區(qū)間中的所述移動(dòng)速度的差，在各個(gè)所述多個(gè)區(qū)間的多個(gè)所述差的合計(jì)值減少的方向上，調(diào)整所述多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)的至少任意一個(gè)的時(shí)刻，優(yōu)化所述各區(qū)間的所述移動(dòng)速度的值。
[0018]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析方法，優(yōu)選，包括提供基于所述優(yōu)化后的所述各區(qū)間的所述移動(dòng)速度的指標(biāo)作為運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的動(dòng)作。
[0019]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析方法，優(yōu)選，優(yōu)化所述各區(qū)間的所述移動(dòng)速度值的動(dòng)作包括，根據(jù)對(duì)所述多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)的至少任意一個(gè)的時(shí)刻進(jìn)行調(diào)整時(shí)的、在時(shí)間上相鄰的2個(gè)所述區(qū)間的各個(gè)中的所述移動(dòng)速度的差的變化、所述2個(gè)區(qū)間中時(shí)間靠前的一方區(qū)間，和與該一方區(qū)間在時(shí)間上相鄰而時(shí)間靠前的所述區(qū)間的各個(gè)中的所述移動(dòng)速度的差的變化、以及所述2個(gè)區(qū)間中時(shí)間靠后的另一個(gè)區(qū)間，和與該另一方區(qū)間在時(shí)間上相鄰而時(shí)間靠后的所述區(qū)間的各個(gè)中的所述移動(dòng)速度的差的變化，來調(diào)整所述各區(qū)間變化點(diǎn)的時(shí)刻。
[0020]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析方法，優(yōu)選，包括:根據(jù)所述傳感器數(shù)據(jù)生成時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)的動(dòng)作，其中，所述時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)表示所述用戶在所述路徑上的行進(jìn)方向的、相對(duì)于一個(gè)方向的角度的、多個(gè)所述經(jīng)過時(shí)間的每一個(gè)的多個(gè)值，推定所述多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)時(shí)刻的動(dòng)作包括，根據(jù)所述時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)的所述角度的相對(duì)于一定的所述經(jīng)過時(shí)間的變化量的值的差異，推定所述多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)的時(shí)刻的動(dòng)作。
[0021]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析方法，優(yōu)選，包括將所述時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)的所述多個(gè)角度值，分類為所述多個(gè)角度的值的相對(duì)于所述經(jīng)過時(shí)間的變化量的值的分布相互不同的多個(gè)群的動(dòng)作，推定所述多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)時(shí)刻的動(dòng)作包括，根據(jù)分類為所述多個(gè)群的結(jié)構(gòu)，推定所述區(qū)間變化點(diǎn)的動(dòng)作。
[0022]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析方法，優(yōu)選，分類為所述多個(gè)群的動(dòng)作包括，根據(jù)將所述時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)的所述角度的多個(gè)值按一定的所述經(jīng)過時(shí)間的每個(gè)變化量的值的順序排序的結(jié)果，將所述角度的多個(gè)值分類為所述多個(gè)群，并根據(jù)所述多個(gè)群中的所述多個(gè)角度的值相對(duì)于所述經(jīng)過時(shí)間的變化量的值的分布的中心值，確定所述多個(gè)群各個(gè)的與沿著所述路徑的延伸方向的形狀相對(duì)應(yīng)的屬性的動(dòng)作。
[0023]本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析方法，優(yōu)選，推定所述多個(gè)區(qū)間變化點(diǎn)的時(shí)刻的動(dòng)作包括，計(jì)算出表示所述多個(gè)群中在時(shí)間上相鄰的2個(gè)所述群各個(gè)的相對(duì)于所述時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)的所述經(jīng)過時(shí)間對(duì)應(yīng)的變化傾向的直線交點(diǎn)，并將針對(duì)所述多個(gè)群的多個(gè)所述交點(diǎn)推定為所述多個(gè)的區(qū)間變化點(diǎn)的動(dòng)作。
【附圖說明】
[0024]圖1的(a)和(b)是表示應(yīng)用了本發(fā)明的數(shù)據(jù)解析裝置的運(yùn)動(dòng)輔助裝置的一個(gè)實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖2是表示一個(gè)實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)輔助裝置的控制方法(數(shù)據(jù)解析方法)的一例的流程圖。
[0026]圖3A、圖3B、圖3C表示在一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)據(jù)解析方法中，用戶行進(jìn)的路徑與行進(jìn)該路徑時(shí)生成的角速度數(shù)據(jù)的積分值和時(shí)間序列角度數(shù)據(jù)之間關(guān)系的圖。
[0027]圖4表示一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)據(jù)解析方法中的群分類處理的一例的流程圖。
[0028]圖5的(a)、(b)和(c)是用于說明一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)據(jù)解析方法中的群分類處理的概念圖。
[0029]圖6是表示一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)據(jù)解析方法中的區(qū)間推定處理的一例的流程圖。
[0030]圖7的(a)、(b)、(c)和(d)是用于說明一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)據(jù)解析方法中的區(qū)間推定處理的概念圖(其1)。
[0031]圖8的(a)、(b)、(c)和(d)是用于說明一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)據(jù)解析方法中的區(qū)間推定處理的概念圖(其2)