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公開番号2025004332
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-15
出願番号2023103950
出願日2023-06-26
発明の名称電子機器、腕振り解析方法及びプログラム
出願人カシオ計算機株式会社
代理人弁理士法人光陽国際特許事務所
主分類A61B 5/11 20060101AFI20250107BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】より簡便にユーザの腕振り時における肘の曲げ角度を特定することのできる電子機器、腕振り解析方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】電子機器は、3次元加速度を計測する計測部により計測された3次元加速度からユーザの腕振りに係る周期的な変化を特定する処理部を備える。処理部は、ユーザの手首において計測された3次元加速度からユーザの腕振りの面を含む2次元面を規定し、周期的な変化を2次元面内でユーザの肩を中心とした円弧上での運動として検出し、3次元加速度から、手首と肩とを結ぶ線分の方向を求めて肘の曲がり角度を算出する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
３次元加速度を計測する計測部により計測された前記３次元加速度からユーザの腕振りに係る周期的な変化を特定する処理部を備え、
前記処理部は、ユーザの手首において計測された前記３次元加速度から前記ユーザの腕振りの面を含む２次元面を規定し、前記周期的な変化を前記２次元面内で前記ユーザの肩を中心とした円弧上での運動として検出し、前記３次元加速度から、前記手首と前記肩とを結ぶ線分の方向を求めて肘の曲がり角度を算出する
電子機器。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記運動は、往復運動である、請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記処理部は、腕振り動作時に計測された前記３次元加速度に基づいて、前記２次元面内における加速度を特定し、
前記２次元面内における加速度から直流成分を抽出することで、前記線分の方向を特定し、
前記線分と、前記ユーザの手首から肘へ向かう方向とがなす第１角度を算出し、
前記算出された第１角度に基づいて、前記肘の曲がり角度を算出する、
請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
前記処理部は、前記ユーザの腕の長さと、前記第１角度とに基づいて、前記肘の曲がり角度を算出する、請求項３記載の電子機器。
【請求項５】
前記処理部は、前記腕振りの一周期以上の期間における各計測データについて、それぞれ前記肘の曲がり角度を算出し、算出された複数の前記肘の曲がり角度から、肘の曲がり角度の代表値を定める、請求項１記載の電子機器。
【請求項６】
前記３次元加速度を計測する計測部を備える請求項１～５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項７】
３次元加速度を計測する計測部により計測された前記３次元加速度からユーザの腕振りに係る周期的な変化を特定する腕振り角度算出方法であって、
ユーザの手首において計測された前記３次元加速度から前記ユーザの腕振りの面を含む２次元面を規定し、前記周期的な変化を前記２次元面内で前記ユーザの肩を中心とした円弧上での運動として検出し、前記３次元加速度から、前記手首と前記肩とを結ぶ線分の方向を求めて肘の曲がり角度を算出する
腕振り解析方法。
【請求項８】
コンピュータを、
３次元加速度を計測する計測部により計測された前記３次元加速度からユーザの腕振りに係る周期的な変化を特定する特定手段として機能させ、
前記特定手段は、
ユーザの手首において計測された前記３次元加速度から前記ユーザの腕振りの面を含む２次元面を規定し、前記周期的な変化を前記２次元面内で前記ユーザの肩を中心とした円弧上での運動として検出し、前記３次元加速度から、前記手首と前記肩とを結ぶ線分の方向を求めて肘の曲がり角度を算出する
プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子機器及び腕振り解析方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
手首（腕）や腰などの人体に装着する電子機器により装着者の運動状態を計測、解析して、当該装着者の適切な運動の維持や改善を支援する技術がある。人体には、ウォーキングやランニングなど（以降まとめて走歩行と記す）の運動に応じて、腕の振りなどの種々の周期的な加速度や角速度の変化が生じる。これらの周期的な変化の計測結果により、ユーザの走歩行の量や分量に加えて、走歩行時の姿勢、その変化、ブレや偏りなどが評価され得る。
【０００３】
このような評価値の一つとして、肘の曲げ角度（肘角度）がある（例えば、特許文献１）。この肘角度は、また、他の評価値を算出する際に必要になる場合がある。従来、肘角度は、複数のセンサを併用して求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１４６９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、腕振り時の肘の曲げ角度を求めるために複数の電子機器を装着したり、複数の計測機器を併用したりすると、コスト、重量や処理負荷が増大し、手間がかかるという課題がある。
【０００６】
この発明の目的は、より簡便にユーザの腕振り時における肘の曲げ角度を特定することのできる電子機器及び腕振り解析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、
３次元加速度を計測する計測部により計測された前記３次元加速度からユーザの腕振りに係る周期的な変化を特定する処理部を備え、
前記処理部は、ユーザの手首において計測された前記３次元加速度から前記ユーザの腕振りの面を含む２次元面を規定し、前記周期的な変化を前記２次元面内で前記ユーザの肩を中心とした円弧上での運動として検出し、前記３次元加速度から、前記手首と前記肩とを結ぶ線分の方向を求めて肘の曲がり角度を算出する
電子機器である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に従うと、電子機器において、より簡便にユーザの腕振り時における肘の曲げ角度を特定することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態の計測システムの全体構成を示す図である。
電子機器がユーザの腕に装着された状態を示す図である。
電子機器の機能構成を示すブロック図である。
加速度センサの計測について説明する図である。
腕振りの計測及び角度の算出について説明する図である。
第１実施形態の指標算出制御処理の制御手順を示すフローチャートである。
腕振り加速度算出処理の制御手順を示すフローチャートである。
変形例の振れ幅の求め方について説明する図である。
変形例の指標算出制御処理の制御手順を示すフローチャートである。
第２実施形態のセンサ構成について説明する図である。
第２実施形態の腕振りに係る加速度について説明する図である。
第２実施形態のセンサ構成について説明する図である。
第２実施形態の指標算出制御処理の制御手順を示すフローチャートである。
第２実施形態の腕振り加速度算出処理の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の計測システム１００の全体構成を示す図である。
計測システム１００は、電子機器１、４を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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