特許 6266270 運動フォーム解析装置および運動フォーム解析方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6266270

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】運動フォーム解析装置および運動フォーム解析方法

(51)【国際特許分類】

   A63B 69/00 20060101AFI20180115BHJP

   G01L 13/06 20060101ALI20180115BHJP

【ＦＩ】

   A63B69/00 C

   G01L13/06 R

【請求項の数】15

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-178498(P2013-178498)

(22)【出願日】2013年8月29日

(65)【公開番号】特開2015-2964(P2015-2964A)

(43)【公開日】2015年1月8日

【審査請求日】2016年6月9日

(31)【優先権主張番号】特願2013-106343(P2013-106343)

(32)【優先日】2013年5月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002325

【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142837

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 則彰

(72)【発明者】

【氏名】大海 学

(72)【発明者】

【氏名】内山 武

(72)【発明者】

【氏名】篠原 陽子

【審査官】 吉田 英一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−１１４６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１０２０７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００１３７９３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６３Ｂ ６９／００

Ｇ０１Ｌ １３／０６

Ａ６３Ｂ ７１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザに装着され当該ユーザの運動フォームを解析する運動フォーム解析装置であって、前記ユーザの運動時において前記ユーザに装着された部位周辺の基準値に対する外気圧変動量を測定する気圧変動センサを有するセンサモジュールと、
前記気圧変動センサによる前記外気圧変動量の測定結果に基づいて、前記ユーザの運動時における上下動の振幅を算出し、当該算出した振幅と予め定めた振幅とを比較してユーザの運動フォームを解析する解析部を有する解析モジュールと、を備え、
前記上下動の振幅は、所定時間内における前記外気圧変動量の最大値と最小値との差分量より算出されることを特徴とする運動フォーム解析装置。

【請求項2】

ユーザに装着され当該ユーザの運動フォームを解析する運動フォーム解析装置であって、前記ユーザの運動時において前記ユーザに装着された部位周辺の基準値に対する外気圧変動量を測定する気圧変動センサを有するセンサモジュールと、
前記気圧変動センサによる前記外気圧変動量の測定結果に基づいて、前記ユーザの運動時における上下動の振幅を算出し、当該算出した振幅と予め定めた振幅とを比較してユーザの運動フォームを解析する解析部を有する解析モジュールと、を備え、
前記センサモジュールは、前記ユーザの運動時における加速度を計測する加速度センサを有し、
前記解析部は、前記加速度センサの測定結果と前記ユーザの上下動の振幅とに基いて、静止状態、歩行状態、及び走行状態からなるユーザの現在の運動状態を特定し、当該特定した運動状態に基づく運動フォームを解析することを特徴とする運動フォーム解析装置。

【請求項3】

ユーザに装着され当該ユーザの運動フォームを解析する運動フォーム解析装置であって、前記ユーザの運動時において前記ユーザに装着された部位周辺の基準値に対する外気圧変動量を測定する気圧変動センサを有するセンサモジュールと、
前記気圧変動センサによる前記外気圧変動量の測定結果に基づいて、前記ユーザの運動時における上下動の振幅を算出し、当該算出した振幅と予め定めた振幅とを比較してユーザの運動フォームを解析する解析部を有する解析モジュールと、を備え、
前記上下動の振幅は、所定時間内における前記外気圧変動量の最大値と最小値との差分量より算出され、
前記センサモジュールは、前記ユーザの運動時における加速度を計測する加速度センサを有し、
前記解析部は、前記加速度センサの測定結果と前記ユーザの上下動の振幅とに基いて、静止状態、歩行状態、及び走行状態からなるユーザの現在の運動状態を特定し、当該特定した運動状態に基づく運動フォームを解析することを特徴とする運動フォーム解析装置。

【請求項4】

前記上下動の振幅は、複数の前記差分量より算出されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の運動フォーム解析装置。

【請求項5】

前記気圧変動センサは、内部に空気が充填されるとともに当該空気を外気と連通させる開口を有する空気室と、前記開口の一部をふさぐように配置され、前記ユーザの上下動による空気室内外の圧力差に応じてたわみ変形可能なカンチレバーと、前記カンチレバーのたわみ変形に応じた電気抵抗値の変化を出力するピエゾ抵抗素子と、を含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の運動フォーム解析装置。

【請求項6】

前記運動フォーム解析装置が前記ユーザの衣服に装着されることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の運動フォーム解析装置。

【請求項7】

前記運動フォーム解析装置が前記ユーザの運動時に使用する道具に装着されることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の運動フォーム解析装置。

【請求項8】

前記解析モジュールは、前記気圧変動センサによる測定結果と前記解析部による解析結果との少なくとも何れか一方を記憶する不揮発性メモリからなる記憶部を持つことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の運動フォーム解析装置。

【請求項9】

前記解析モジュールは、前記解析部による解析結果を前記ユーザに報知する報知部を持つことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の運動フォーム解析装置。

【請求項10】

前記解析部は、前記運動フォームの解析結果に基づいて前記ユーザの前記運動フォームの改善情報を作成し、前記報知部は、前記解析結果とともに前記改善情報を報知することを特徴とする請求項９に記載の運動フォーム解析装置。

【請求項11】

前記センサモジュールは、心拍計、歩数計、全地球測位システムの少なくとも何れか１つを含むセンサアセンブリを有し、
前記解析部は、前記センサアセンブリの出力信号と前記外気圧変動量の測定結果とに基いて前記運動フォームの解析を行うことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の運動フォーム解析装置。

【請求項12】

前記センサモジュールは複数からなることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の運動フォーム解析装置。

【請求項13】

前記センサモジュールと解析モジュールとは別体からなり、相互に無線伝送方式で通信可能に構成されることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の運動フォーム解析装置。

【請求項14】

前記センサモジュールと解析モジュールとは同一筐体内に備わることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の運動フォーム解析装置。

【請求項15】

ユーザに装着された部位周辺の基準値に対する外気圧変動量を気圧変動センサを用いて測定するステップと、
前記気圧変動センサの測定結果に基づいて、所定時間内における前記外気圧変動量の最大値と最小値との差分量より前記ユーザの運動時における上下動の振幅を算出するステップと、
該算出した振幅と予め定めた振幅とを比較するステップと、
該比較の結果に基づいて前記ユーザの運動フォームを解析するステップと、
を有することを特徴とする運動フォーム解析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被験者の運動時のフォームを測定して解析することによって、運動状態とその経時変化を把握し、被験者に対して適切な助言を与える運動フォーム解析装置、および運動フォーム解析方法に関する。

【背景技術】

【0002】

競技中や練習中の運動選手、趣味でスポーツを楽しむ愛好者は、運動中に自分のフォームの特徴を把握することで、到着タイムや速度ペースなどのパフォーマンス向上のきっかけになることを期待する。ただし、運動時のフォームは時間の経過とともに疲労や集中力の低下によって乱れが生じることもある。そのため、このようなときに、運動中の被験者のフォームをリアルタイムで測定して分析し、結果を知らせるシステムがあれば、被験者はその結果に基づいてフォームを修正したり、フォームの乱れの原因を推定したりすることができる。

【0003】

ここで、運動選手などの運動状態の解析を行う装置としては、例えば、被験者に生体計測センサを装着し、血圧や脈拍などの生体情報を検出して、そのデータを無線で解析装置に送信することで、リアルタイムに運動状態を把握・解析するものが知られている（特許文献１参照）。また、他の例として、被験者をカメラで撮影してその画像から被験者の姿勢を分析・診断するための姿勢診断支援システムが開示されている（特許文献２参照）。

【0004】

また、被験者に生体計測センサと加速度センサなど種々のセンサを装着して被験者の体の状態と運動の状態を検出して、被験者に通知することで自分の体力や体の状態に最適な運動が行えるようにする試みも開示されている（特許文献３参照）。また、ゴルフのスイングをする際の頭の移動を検出してスイングの良し悪しを判断するセンサも提案されている（特許文献４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−３９６４号公報

【特許文献2】特開２００５−３０１号公報

【特許文献3】特開２００９−７８１３４号公報

【特許文献4】特開平４−１１４６７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１記載の発明は、運動中の被験者の心拍数や発汗などの生体情報を取得するものなので、身体への負荷の大きさや疲労の程度を把握することができるに過ぎない。つまり、特許文献１記載の発明では、被験者の運動フォームの状態を把握することができないので、パフォーマンスをどこまで向上する余地があるか等を、被験者が運動中に知ることはできない、という課題があった。

【0007】

また、上記特許文献２記載の発明では、運動中の被験者の姿勢を画像から知ることができるが、カメラが配置された特定の場所を被験者が通過する必要がある。つまり、当該特許文献２記載の発明では、特定の場所の通過時における被験者の姿勢がわかるだけであるため（つまり、運動の開始から終了までのごく一部の姿勢を把握できるに過ぎないため）、それ以外の時間における姿勢を知ることができない。更に、当該特許文献２記載の発明では、上記撮影を行うためのカメラを別途用意する必要が有るなどの理由により、非常に手間・コストがかかってしまう、という課題があった。

【0008】

また、上記特許文献３記載の発明では、歩行時や走行時などの速度や歩数といった運動強度に関する情報と、心拍数や体温といった体の状態に関する情報とを収集・分析することで、ユーザのフィットネスに応じた最適な運動を実現するものであるが、運動のフォーム、更には体の上下動の測定に基づいたフォーム解析を行うものではないため、ユーザのパフォーマンスあるいは健康増進のための最適なフォームと比較するようなフォーム解析はできない、という課題があった。

【0009】

また、上記特許文献４記載の発明に係るセンサは、一回のスイングでの頭の上下動速度の最大値を測定するのみであり、使用できるスポーツがゴルフなどの特定の運動に限定される上、振幅の測定は行っておらず、頭の上下動速度のみから診断するため、正しいフォーム診断を実施するには不十分なものであった。

【0010】

本発明はこのような事情に考慮してなされたもので、その目的は、手間やコストを掛けることなく被験者の運動フォームをリアルタイムに測定・解析可能な運動フォーム解析装置及び運動フォーム解析方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る運動フォーム解析装置は、ユーザに装着され当該ユーザの運動フォームを解析する運動フォーム解析装置であって、前記ユーザの運動時において前記ユーザに装着された部位周辺の外気圧変動量を測定する気圧変動センサを有するセンサモジュールと、前記気圧変動センサによる外気圧変動量の測定結果に基づいて、前記ユーザの運動時における上下動の振幅を算出し、当該算出した振幅と予め定めた基準値とを比較してユーザの運動フォームを解析する解析部を有する解析モジュールと、を備えることを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、ユーザに装着された気圧変動センサが、ユーザの運動（体動）に応じた外気圧変動量を検出するので、ユーザの運動時における上下動の振幅をリアルタイムに算出することができる。そして、解析モジュールが当該算出した上下動の振幅を予め定めた基準値（例えば、理想的な運動フォームにおける上下動の振幅）と比較することで、容易にユーザの現在の運動フォームの乱れ等をリアルタイムに解析することが可能となる。しかも当該解析モジュールによる解析は、上述の通り、気圧変動センサの出力値と基準値との対比を行うだけであり、カメラによるユーザの撮像等を必要とするものではないので、手間やコストも掛からない。

【0012】

本発明に係る運動フォーム解析装置は、前記上下動の振幅は、所定時間内における前記外気圧変動量の最大値と最小値との差分量より算出されることを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、ユーザの運動時の体の上下動に伴うセンサ周囲の外気圧変動から、当該運動に対応した周期における振幅を求めることができ、正確なフォーム解析を行うことができる。つまり、運動フォーム解析装置は、所定時間をユーザの運動に対応した周期（運動時における一動作に掛かる時間）に対応付け、その一動作ごとの最大値と最小値の差分量（一動作における出力強度の最大変化量）を振幅として予め定めた基準値と対比することで、運動フォームの安定／乱れに関する計時的変化を一動作単位で判断することが出来る。

【0013】

本発明に係る運動フォーム解析装置は、前記上下動の振幅は、複数の前記差分量より算出されることを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、所定時間での外気圧変動量の最大値と最小値との差分量を複数用いて振幅を算出するので（例えば、複数の差分量の平均値等を振幅として用いるので）、周期的運動において、運動フォームの計時的変化を任意の運動時間単位で判断することが出来る。そのため、例えば、地面の凹凸などの突発的で不規則な振幅の変動を除外したフォーム解析を行うことができる。

【0014】

本発明に係る運動フォーム解析装置は、前記気圧変動センサは、内部に空気が充填されるとともに当該空気を外気と連通させる開口を有する空気室と、前記開口の一部をふさぐように配置され、前記ユーザの上下動による空気室内外の圧力差に応じてたわみ変形可能なカンチレバーと、前記カンチレバーのたわみ変形に応じた電気抵抗値の変化を出力するピエゾ抵抗素子と、を含むことを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、気圧変動センサとして上記のようなカンチレバータイプの圧力センサ（差圧センサ）を利用しているので、１０Ｈｚ以下のゆっくりした体動についても高感度で検出することができる。また、当該気圧変動センサは、高山など、気圧が元々低い場所であっても平地での使用と全く同じ性能を持つことができる。

【0015】

本発明に係る運動フォーム解析装置は、前記センサモジュールは、前記ユーザの運動時における加速度を計測する加速度センサを有し、前記解析部は、前記加速度センサの測定結果と前記ユーザの上下動の振幅とに基いて、静止状態、歩行状態、及び走行状態からなるユーザの現在の運動状態を特定し、当該特定した運動状態に基づく運動フォームを解析することを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、ユーザの走行状態（ランニング）や歩行状態（ウォーキング）など異なる種類の運動状態を自動的に認識し、現在の運動状態に即した適切なフォーム解析ができるため、ユーザは運動状態を変更する際に、運動フォーム解析装置の設定を手動で切り替える必要が無く、単に装着しているだけで自身の現在の運動状態に適したフォーム解析の結果を知ることができる。

【0016】

本発明に係る運動フォーム解析装置は、前記運動フォーム解析装置が前記ユーザの衣服に装着されることを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、衣服を通して簡単に着脱自在とすることで、ユーザにとってより便利に利用することができる。

【0017】

本発明に係る運動フォーム解析装置は、前記運動フォーム解析装置が前記ユーザの運動時に使用する道具に装着されることを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、ユーザの身体そのものではなく道具に装着されるので、ユーザの体動を妨げないセンシングが実現でき、また、ユーザ間で道具を交換することで異なるユーザが交代で使用することができる。

【0018】

本発明に係る運動フォーム解析装置は、前記気圧変動センサによる測定結果と前記解析部による解析結果との少なくとも何れか一方を記憶する不揮発性メモリからなる記憶部を持つことを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、当該記憶部に上記結果（データ）を保持しておくことにより、外部接続されたコンピュータ装置等により、運動を終えた後に種々のデータ解析手法を用いた解析を追加で実行することで、より詳細な運動フォームの解析を行うことができる。

【0019】

本発明に係る運動フォーム解析装置は、前記解析部による解析結果を前記ユーザに報知する報知部を持つことを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、上記報知部を介してユーザは運動中に自分の運動フォーム解析結果をリアルタイムに知ることができるので、運動中に運動フォームを改善することができる。

【0020】

本発明に係る運動フォーム解析装置は、前記解析部は、前記運動フォームの解析結果に基づいて前記ユーザの前記運動フォームの改善情報を作成し、前記報知部は、前記解析結果とともに前記改善情報を報知することを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、ユーザ自身がどのようにすれば運動フォームを改善できるかを十分に理解していなくても、報知部からの改善情報を参考にすることで、より効果的に運動フォームを改善することができる。

【0021】

本発明に係る運動フォーム解析装置は、心拍計、歩数計、全地球測位システムの少なくとも何れか１つを含むセンサアセンブリを有し、前記解析部は、前記センサアセンブリの出力信号と前記外気圧変動量の測定結果とに基いて前記運動フォームの解析を行うことを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、体の上下運動に関する情報に加えて、センサアセンブリから取得される種々の情報を組み合わせることで複合的なフォーム解析ができる。

【0022】

本発明に係る運動フォーム解析装置は、前記センサモジュールは複数からなることを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、体の複数部位に装着されたセンサモジュールから各部位の上下運動情報を取得することにより、より正確な運動フォーム解析ができる。

【0023】

本発明に係る運動フォーム解析装置は、前記センサモジュールと解析モジュールとは別体からなり、相互に無線伝送方式で通信可能に構成される。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、センサモジュールと解析モジュールとからなる各モジュールを小型にすることができ、しかも各々のモジュールを異なる部位に装着することが可能となるので、ユーザの体動を妨げずにセンシングすることができる。

【0024】

本発明に係る運動フォーム解析装置は、前記センサモジュールと解析モジュールとは同一筐体内に備わることを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析装置によれば、センサモジュールと解析モジュール間の伝送用に無線伝送機構を設けなくて済むため、全体としてコンパクトなサイズで安定した駆動が可能となる。

【0025】

本発明に係る運動フォーム解析方法は、ユーザに装着された部位周辺の外気圧変動量を気圧変動センサを用いて測定するステップと、該測定結果に基いて、前記ユーザの運動時における上下動の振幅を算出するステップと、該算出した振幅と予め定めた基準値とを比較するステップと、該比較の結果に基いて前記ユーザの運動フォームを解析するステップと、有することを特徴とする。
本発明に係る運動フォーム解析方法によれば、ユーザの運動時における上下動の振幅をリアルタイムに算出することができる。そして、解析モジュールが当該算出した上下動の振幅を予め定めた基準値（例えば、理想的な運動フォームにおける上下動の振幅）と比較することで、容易にユーザの現在の運動フォームの乱れ等をリアルタイムに解析することが可能となる。

【発明の効果】

【0026】

したがって、本発明は、手間やコストを掛けることなく被験者の運動フォームをリアルタイムに測定・解析可能な運動フォーム解析装置及び運動フォーム解析方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明に係る第１実施形態に係る運動フォーム解析装置の構成を示す図であり、（ａ）は運動フォーム解析装置がユーザに装着された状態を、（ｂ）はセンサモジュールのブロック図を、（ｃ）は解析モジュールのブロック図を、それぞれ示す。

【図2】第１実施形態に係る気圧変動センサの断面図である。

【図3】気圧変動センサの駆動原理を説明するための図であり、（ａ）は初期状態を、（ｂ）はキャビティ内外に圧力差が生じた状態を、（ｃ）はキャビティ内外の圧力差が消滅した状態をそれぞれ示す。

【図4】解析制御部による運動フォームの解析処理を説明するためのフローチャートである。

【図5】解析制御部による解析処理を説明するための図であり、（ａ）は運動中の気圧変動センサの出力強度の時間変化を、（ｂ）は運動中の気圧変動センサの出力強度の振幅の時間変化を、それぞれ示す。

【図6】図２に示した気圧変動センサの変形例１を表す図である。

【図7】変形例２に係る解析制御部による解析処理を説明するための図であり、（ａ）は運動中の気圧変動センサの出力強度の時間変化を、（ｂ）はそれぞれの所定時間ｐにおける出力強度の最大値と最小値との差を示す。

【図8】変形例３に係る解析制御部による解析処理を説明するための図であり、図７（ｂ）に示す出力強度の最大値と最小値の差を所定の周期分取得し、その取得した差の平均値ａｖｅ（ｍａｘ−ｍｉｎ）の時間変化を示す図である。

【図9】本発明に係る第２実施形態におけるセンサモジュールを示すブロック図である。

【図10】本発明に係る第２実施形態における動作フロー図である。

【図11】本発明に係る第３実施形態の運動フォーム解析装置のブロック図である。

【図12】本発明に係る第４実施形態の解析モジュールのブロック図である。

【図13】本発明に係る第５実施形態のセンサモジュールのブロック図である。

【図14】本発明に係る第６実施形態に係る運動フォーム解析装置の構成を示す図であり、（ａ）は運動フォーム解析装置がユーザに装着された状態を、（ｂ）はセンサモジュールのブロック図を、（ｃ）は解析モジュールのブロック図を、それぞれ示す。

【発明を実施するための形態】

【0028】

（第１の実施形態）
本発明に係る第１実施形態を図１から図３を用いて説明する。
図１は、本発明に係る第１実施形態の運動フォーム解析装置１を示す図である。運動フォーム解析装置１は、図１（ａ）に示すように、センサモジュール２と解析モジュール３から成る。

【0029】

センサモジュール２は、ユーザの体に装着される。ここで、センサモジュール２の装着位置は、ユーザの頭部や腕など任意でよい。また、センサモジュール２は、ユーザの体に直接装着してもよいし、ユーザの衣服、帽子、サンバイザ、ヘッドフォンなどのユーザの所有物に装着してもよい。さらに、センサモジュール２は、ヘルメットやスキーストックなど、特定の運動に使用される道具に装着してもよい。解析モジュール３もユーザの体に装着される。解析モジュール３の装着位置は、ユーザの腕やメガネなど、ユーザが運動しながら視認できる位置が望ましい。

【0030】

センサモジュール２は、図１（ｂ）に示すように、センサ電源４と、センサ制御部５と、気圧変動センサ６と、センサ通信部７と、センサアンテナ８と、を備え、運動時におけるユーザの体動を検出する。
センサ電源４は、例えば、各種の一次電池や二次電池等であり、センサモジュール２の各部構成に電力を供給するための電力源である。なお、当該センサ電源４は、運動フォーム解析装置１を装着するユーザの運動に応じて発電可能な発電モジュール等を含んでいてもよい。

【0031】

センサ制御部５は、ＣＰＵやＲＯＭ等を含んで構成され、センサモジュール２の動作全般を統括制御する。
気圧変動センサ６は、ユーザの上下運動による圧力差（外気圧変動量）を検出するためのセンサであり、検出結果をセンサ制御部５へ出力する。当該気圧センサの詳細な機能は後述する。

【0032】

センサ通信部７は、センサアンテナ８を介して解析モジュール３と信号の送受信を実行する。具体的には、センサ通信部７は、センサ制御部５より取得した気圧変動センサ６の出力に基づくセンサ信号を解析モジュール３へ送信する。
センサアンテナ８は、例えば、後述の解析アンテナ１３とともに、赤外線通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線方式による通信を実現するための通信インターフェースである。

【0033】

解析モジュール３は、図１（ｃ）に示すように、解析電源９と、解析制御部１０と、解析表示部１１と、解析通信部１２と、解析アンテナ１３と、を備え、センサモジュール２で検出されたユーザの体動を解析する。解析電源９は、例えば、各種の一次電池や二次電池等であり、解析モジュール３の各部構成に電力を供給するための電力源である。なお、当該解析電源９は、運動フォーム解析装置１を装着するユーザの運動に応じて発電可能な発電モジュール等を含んでいてもよい。

【0034】

解析制御部１０は、ＣＰＵやＲＯＭ等を含んで構成され、解析モジュール３の動作全般を統括制御する。
解析表示部１１は、例えば、表示用の液晶モニタ等で構成され、解析制御部１０による解析結果を表示画面上に表示する。なお、当該解析表示部１１は、スピーカ等の音声出力部を有し、上記解析結果を音声でユーザに報知するものであっても良い。

【0035】

解析通信部１２は、解析アンテナ１３を介してセンサモジュール２と信号の送受信を実行する。具体的には、解析通信部１２は、センサモジュール２のセンサアンテナ８より送信された気圧変動センサ６の出力に基づくセンサ信号を解析アンテナ１３を介して受信し、解析制御部１０へ転送する。
解析アンテナ１３は、例えば、センサアンテナ８とともに、赤外線通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線方式による通信を実現するための通信インターフェースである。

【0036】

「気圧変動センサについて」
次に、気圧変動センサ６の詳細構造について図２を用いて説明する。図２は、気圧変動センサ６の断面図である。気圧変動センサ６は、Ｓｉハンドル層、ＳｉＯ２ボックス層、Ｓｉデバイス層、の３層構造を持つＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ＯｎＩｎｓｕｌａｔｅｒ）基板の表面から作製される。図２に示す気圧変動センサ６は、Ｓｉハンドル層２１と、その上層のＳｉＯ２ボックス層２２と、を含む。当該ＳｉＯ２ボックス層２２内は、一部のＳｉＯ２が除去されて空洞化されたキャビティ２３を備える。そして、キャビティ２３は、その上部がＳｉデバイス層からパターニングされた一端固定のカンチレバー２４に覆われる。ただし、カンチレバー２４は、キャビティ２３の上面全体を覆うものではない。つまり、カンチレバー２４は、キャビティ２３の上面の一部にギャップ２５と呼ばれる空隙が存在するように当該上面を覆う。カンチレバー２４の固定端付近の上部には、ピエゾ抵抗素子２６が載置される。ここで、カンチレバー２４は平面視矩形状からなり、典型的なサイズ例として一辺１００ミクロンの正方形とする。カンチレバー２４は極めて薄い板状からなり、本実施形態では０．３ミクロン厚とする。また、キャビティ２３の容積は０．１〜数ミリリットルとする。さらに、ギャップ２５は０．１〜数ミクロンとする。

【0037】

次に、図３を用いて、気圧変動センサ６の駆動原理を説明する。
まず、図３（ａ）はユーザが上下運動を開始する前の初期状態での気圧変動センサ６を示す。このとき、気圧変動センサ６を含むセンサモジュール２は、ユーザの体に装着されているものとする。

【0038】

次いで、上記初期状態よりユーザが走り始めて身体が上下運動を開始すると、ユーザの体に装着されたセンサモジュール２も上下運動し、センサモジュール２に搭載された気圧変動センサ６も同じく上下運動する。ここで、気圧変動センサ６の周囲空気の気圧は、例えばユーザの体が上に１０センチメートル移動すると、わずかに（約１パスカル）減少する。これにより、キャビティ２３内部の気圧は、周囲空気の気圧よりも相対的に高くなるため、カンチレバー２４の上下（キャビティ２３内外）に圧力差が発生する。その結果、図３（ｂ）に示すように、カンチレバー２４は上記圧力差に応じてたわむ。ここで、ピエゾ抵抗素子２６は、作用する応力に応じて電気抵抗値が変化するため、当該ピエゾ抵抗素子２６の電気抵抗値をブリッジ回路に組み込むことなどにより検出することで、カンチレバー２４のたわみが検出される。つまり、カンチレバー２４の上下に発生する圧力差が検出されることで、ユーザの体の上下方向の移動量が検出される。

【0039】

次いで、キャビティ２３内部の空気がギャップ２５を通って周囲空気に向けて流出するため、キャビティ２３内部の気圧と周囲空気の気圧との圧力差が時間経過とともにゼロに帰着するので、カンチレバー２４は図３（ｃ）に示すように初期状態に戻る。この構造を持つ気圧変動センサ６の特徴は、周囲空気の気圧が変動しても所定時間の後にはキャビティ２３内部の気圧が追いついて、カンチレバー２４は初期状態に戻るために、瞬間的にカンチレバー２４に大きな力が作用したとしても、その力がやがて消滅する（持続しない）点である。

【0040】

例えば、高地のような気圧が低い場所で使用された場合では、周囲空気の気圧があらかじめ低くなっているが、キャビティ２３内部の気圧もそれと同じく低くなった状態から駆動を開始するために、カンチレバー２４が初期状態から駆動を開始できる。これにより、高地であっても平地であっても全く同じ感度と信頼性を持った性能を発揮できる。ここで、気圧変動センサ６は、上述したカンチレバー２４とキャビティ２３の材質と寸法において、気圧が１気圧前後、典型的には９万Ｐａから１１万Ｐａまでの範囲で、上下運動の周波数は１０Ｈｚ以下の振動を検出することができる。というのは、一般にユーザがランニングなどの運動を行うのは１気圧前後の環境であり、上下運動による周波数変動量が１０Ｈｚ以下程度であるので、上記設計値からなる気圧変動センサ６がランニングなどの運動に基づくセンシングに適している。

【0041】

このようにして、気圧変動センサ６は、ユーザがランニングを行っているあいだ、ユーザの体の上下移動に対応した強度の信号を出力する。そして、気圧変動センサ６の出力信号はセンサ制御部５に送られる。センサ制御部５は、その信号を記憶部（図示省略）に蓄積するとともにフィルタリングなどの処理を行って、センサ通信部７に送る。センサ通信部７は、センサアンテナ８を介してセンサ制御部５より取得したセンサ信号を解析モジュール３に向けて発信する。すると、解析モジュール３の解析通信部１２は、センサモジュール２から発信されたセンサ信号を解析アンテナ１３を介して受信し、当該受信したセンサ信号を解析制御部１０へ送信する。そして、解析制御部１０は、受信したセンサ信号に基づいて以下のような解析処理を実行する。

【0042】

「解析制御部の解析処理」
まず、図４に示すフローチャートを用いて、解析制御部１０による運動フォームの解析処理の概要を説明する。
はじめに、気圧変動センサ６は、ユーザの上下運動による圧力差（外気圧変動量）を測定し、測定した圧力差を表すセンサ信号を解析制御部１０に送信する（ステップＳ１）。

【0043】

次いで、解析制御部１０は、取得したセンサ信号より、ユーザの運動時における上下動の振幅を表すセンサ信号の出力強度の振幅を算出する（ステップＳ２）。
次いで、解析制御部１０は、算出した振幅を予め定めた基準値と比較し、ユーザの運動フォームが安定的であるか乱れているかなどを判断し、ユーザの運動フォームを解析する（ステップＳ３）。
次いで、解析制御部１０は、ステップＳ３における解析結果を解析表示部１１を介してユーザに報知する（ステップＳ４）。

【0044】

次に、上述のフローチャートに係る運動フォームの解析処理の詳細を、図５を用いて説明する。ここで、図５は解析対象となるセンサ信号の時間変化を示す図である。そして、図５（ａ）は、運動中の気圧変動センサ６の出力強度ｈの時間変化を示す図である。なお、図５（ａ）において、縦軸に示す気圧変動センサ６の出力強度ｈは、ユーザの体のうちセンサモジュール２の装着部分の鉛直方向高さに対応する数値を示す。また、図５（ｂ）は、ユーザの運動中における気圧変動センサ６の出力強度の振幅ａ（上下動の振幅）の時間変化を示す図である。

【0045】

図５（ａ）に示すように、時間ｓ１のあいだ、気圧変動センサ６の出力強度ｈは基準値ｈ１付近で安定した振動をしており、図５（ｂ）に示すように、振幅ａは小振幅ａ１付近で安定している。つまり、解析制御部１０は、取得したセンサ信号について、出力強度ｈが基準値ｈ１近傍（例えば、ｈ／ｈ１＝０．８５〜１．１５）にあり振幅ａが小振幅ａ１近傍（例えば、ａ／ａ１＝０．９〜１．１）にある場合に、ユーザのランニングフォームが安定していると判断するとともに、体の上下運動が最小限に抑えられているため効率的なランニングになっていると判断する。なお、基準値ｈ１及び小振幅ａ１は、予め解析制御部１０に設定された値としても良いし、解析モジュール３に備わる入力部（図示省略）を介してユーザが適宜に入力・設定できるものとしても良い。

【0046】

次いで、時間ｓ２においては、図５（ａ）で示すように、出力強度ｈが基準値ｈ１から大きく変動した値をとる状態が複数回把握される。つまり、時間ｓ２は、ランニング中のユーザの体の上下運動が徐々に乱れ始めている状態を表す。また、当該時間ｓ２においては、図５（ｂ）に示すように振幅ａが小振幅ａ１から変動した値を取るようになり（不安定になり）、かつ増加する。そのため、時間ｓ２において、疲労や集中力の低下によってユーザのランニングフォームが乱れ始めていることが把握される。したがって、解析制御部１０は、取得したセンサ信号について、出力強度ｈが基準値ｈ１近傍から乖離した値（例えば、ｈ／ｈ１＞１．１５）を取り、振幅ａが小振幅ａ１近傍値からずれた値（例えば、ａ／ａ１＞１．１）を示す場合に、疲労や集中力の低下によってユーザのランニングフォームが乱れ始めていると判断する。

【0047】

更に時間ｓ３においては、図５（ａ）（ｂ）で示すように、出力強度ｈが常に基準値ｈ１から大きく変動した値をとり、振幅ａが小振幅ａ１から増大した値をとることが把握される。つまり、時間ｓ３は、ランニング中のユーザの体の上下運動が大きく不安定になり振幅も大きくなっている状態を表す。そのため、解析制御部１０は、取得したセンサ信号について、所定時間に亘って、検出した出力強度ｈがすべて基準値ｈ１近傍から乖離した値となり、振幅ａが小振幅ａ１近傍値から時間経過とともに増大している場合に、ランニングフォームの乱れが継続し、ランニングの効率も大きく低下していると判断する。

【0048】

解析制御部１０では以上のような判断基準の下、ユーザのランニングフォームが本来の状態であるのか、不安定になっているのかの解析（判断）を行う。そして、解析制御部１０は、その解析結果に基いて、解析表示部１１に表示指示信号を送り、ユーザにランニングフォームの解析結果を報知する。
したがって、ユーザは、解析表示部１１に表示された解析結果を見て、フォームが乱れないように注意しながら走るなどの工夫を試みることができ、タイムや距離などのパフォーマンス向上を図ることができる。

【0049】

なお、解析制御部１０は、ランニングフォームの解析を行うだけでなく、その解析結果に基いてユーザに対する助言情報を作成し、解析結果とともに当該助言情報を解析表示部１１に表示する機能を持つこともできる。ここで、解析制御部１０が作成する助言情報とは、例えば、解析制御部１０がユーザのランニングフォームが乱れ始めていると判断した場合に、基準値ｈ１及び小振幅ａ１と当該判断した時点における出力強度ｈ及び小振幅ａ１とのずれ量に基づいて作成する、安定時におけるランニングフォームへ戻すために必要な体動や姿勢に関する助言である。

【0050】

また、本実施形態において、解析制御部１０は、上述の通り取得した気圧変動センサ６の出力強度と振幅の双方からランニングフォームの乱れを判断する（解析を行う）場合を例示したが、必ずしも双方を用いる必要は無い。つまり、図５（ｂ）に示されるように、解析制御部１０は、振幅が時間とともに増大する傾向が把握出来ればランニングフォームが乱れつつあると判断可能であるので、少なくとも出力強度の振幅が取得出来れば足りる。

【0051】

また、本実施形態に係る運動フォーム解析装置１では、ランニングフォームの解析処理を行う場合を例に挙げたが、ウォーキングやスキー、自転車、乗馬など、種々のスポーツにおいてフォームの解析装置として利用することができる。

【0052】

（変形例１）
第１実施形態で述べた気圧変動センサ６の構造は、図２に示すものに限定されるものではなく、例えば、図６に示すものであってもよい。ここで、図６に係る気圧変動センサ６
は、図２で示した気圧変動センサ６のバリエーションの一例であり、Ｓｉハンドル層２１に替えてキャビティボックス２７を備える。

【0053】

キャビティボックス２７は、例えば、プラスチック材等のＳｉＯ２ボックス層２２に固着可能な材質からなり、上面側に凹部の形成された箱状部材である。キャビティボックス２７は、ＳｉＯ２ボックス層２２とは別体として作製され、ウェハプロセスの終了後に接着剤などを用いてＳｉＯ２ボックス層２２に固定したものである。

【0054】

以上、本変形例で述べた気圧変動センサ６によると、ＳｉＯ２ボックス層２２やカンチレバー２４を作製した後であっても、キャビティボックス２７をＳｉＯ２ボックス層２２に固着する前に、キャビティボックス２７の凹部の大きさを適宜に変更することで、容易にキャビティ２３の容量を変更することが可能となる。

【0055】

（変形例２）
第１実施形態で述べた解析制御部１０による出力強度の振幅ａは、例えば、図７に示す強度の最大値と最小値との差分により算出される。ここで、図７は、解析対象となるセンサ信号の時間変化を示す図である。そして、図７（ａ）は、運動中の気圧変動センサ６の出力強度ｈの時間変化を示す図である。なお、図７（ａ）において、縦軸に示す気圧変動センサ６の出力強度ｈは、ユーザの体のうちセンサモジュール２の装着部分の鉛直方向高さに対応する数値を示す。また、図７（ｂ）におけるプロット点は、図７（ａ）における時刻ｔ１〜ｔ２、ｔ２〜ｔ３・・・の時間間隔である所定時間ｐ内の出力強度ｈの最大値ｈ１ｍａｘ、ｈ２ｍａｘ、・・・と最小値ｈ１ｍｉｎ、ｈ２ｍｉｎ、・・・の差ｍａｘ−ｍｉｎであり、図５（ｂ）に示した振幅ａに相当する。なお、所定時刻ｔ１は、ここでは任意の時刻でよい。

【0056】

具体的には、解析制御部１０は、所定時間ｐにおける各出力強度ｈをサンプルホールドしておき、当該所定時間ｐでの最大値ｈｍａｘと最小値ｈｍｉｎを抽出してその差分を算出する処理を、所定時間ｐごとに実行する。ここで、所定時間ｐは、例えば、ユーザの運動時における一動作（ランニングでは一歩ごとの体の上下動）に掛かる時間である。当該所定時間ｐは、ユーザごとに事前に測定された一動作に掛かる時間を予め解析制御部１０に記憶しておいたものとしても良いし、ユーザが入力用のインターフェース（図示省略）を介して適宜自由に設定できるものとしてもよい。また、所定時間ｐは、解析制御部１０が、出力強度ｈの時間変化データを周波数解析して、最も主要な（最大値や最頻値となる）周波数成分の周波数を特定し、特定した周波数の逆数より算出される周期を用いても良い。なお、各所定時間ｐは、必ずしもそれぞれが等しい値で有る必要は無く、例えば、運動の進行によるユーザの疲労／体力低下を考慮して、時間経過とともに所定時間ｐを大きな値に変更するなど、運動の態様／状況に応じた可変値を用いてもよい。つまり、解析制御部１０は、例えば、所定時間ｐをユーザの運動時における一動作に掛かる時間に対応付け、その一動作ごとの最大値と最小値の差分量（一動作における出力強度の最大変化量）を振幅として予め定めた基準値と対比することで、運動フォームの安定／乱れに関する計時的変化を一動作単位で判断することが出来る。

【0057】

ここで、図７（ｂ）に示す例では、所定時間ｐごとの出力強度の最大値と最小値の差が、ランニングにおける一歩ごとの体の上下動に対応する。そのため、解析制御部１０は、図７、その最大値と最小値の差があらかじめ定めた上下動基準値ａ＿ｓｔｄよりも小さい場合は、効率的なランニングになっていると判断する。他方、解析制御部１０は、その最大値と最小値の差が上下動基準値ａ＿ｓｔｄよりも大きくなった場合、ランニングフォームが乱れていると判断する。

【0058】

（変形例３）
さらに変形例２で述べた解析制御部１０による解析処理は、図７に示すものに限定されるものではなく、例えば、図８に示すものであってもよい。図８は、図７（ｂ）で得られた最大値と最小値の差ｍａｘ−ｍｉｎを所定の周期分（本例では２０回分）平均した値ａｖｅ（ｍａｘ−ｍｉｎ）の時間変化を示す。具体的には、解析制御部１０は、時間２０ｐが経過するまでの間、各所定時間ｐにおける複数の差ｍａｘ−ｍｉｎを積算しておき、時間２０ｐが経過した時点でその総和を２０Ｐで除して平均値ａｖｅ（ｍａｘ−ｍｉｎ）を算出する処理を行う。つまり、本変形例に係る解析制御部１０は、当該平均値ａｖｅ（ｍａｘ−ｍｉｎ）の時間推移を解析することで、周期的運動の運動スパン（ある任意の運動時間）に対して、運動フォームが安定的であるか／乱れが生じているかに関する判断を実現することが出来る。

【0059】

ここで、図８に示す例では、所定時刻の１歩目から３０歩目までは平均値ａｖｅ（ｍａｘ−ｍｉｎ）が上下動基準値ａ＿ｓｔｄよりも低いため、解析制御部１０は効率的なランニングを行っていると判断する。他方、３０歩目から４０歩目までは平均値が上下動基準値ａ＿ｓｔｄより高くなっている。そのため、解析制御部１０は、ユーザのランニングの歩数が３０歩目から４０歩目に達した時点でランニングフォームが乱れていると判断する。

【0060】

なお、何回分の周期を平均値算出に用いるかは、あらかじめ決めておくこともできるし、繰り返し運動フォーム解析装置を駆動した結果を評価してフィードバックすることにより最適化することもできる。

【0061】

以上、本変形例に係る解析制御部１０によると、周期的運動において、運動フォームの計時的変化を任意の運動時間単位で判断することが出来る。特に、ランニングにおいては、地面の凹凸などにより突発的に体が大きく上下動することがあるが、本変形例に係る解析制御部１０のように所定周期分の上下動を平均することによって、フォームの乱れによって起こる上下動の乱れのみを検出することができる。

【0062】

（第２の実施形態）
次いで、本発明に係る運動フォーム解析装置の第２実施形態を図９と図１０を用いて説明する。
図９は、本実施形態におけるセンサモジュール３１を示す。本実施形態に係る運動フォーム解析装置１は、センサモジュール３１と解析モジュール３から成る。ここでは主に第１実施形態との相違について説明し、第１実施形態と同一部分には同一符号を与え説明を省略する。

【0063】

センサモジュール３１は、図９に示すように、第１実施形態のセンサモジュール２とほぼ同じ構成になっており、相違点はセンサとして気圧変動センサ６に加えて加速度センサ３２を持つ点である。

【0064】

加速度センサ３２は、センサモジュール３１が装着されたユーザの体動による加速度を計測して計測結果をセンサ制御部５に出力する。センサ制御部５は、気圧変動センサ６からの気圧変動データと加速度センサ３２からの加速度データを受信し、センサ通信部７を介して解析モジュール３に送信する。

【0065】

次いで、本実施形態における解析モジュール３（解析制御部１０）による解析処理について図１０を用いて説明する。ここで、図１０は本実施形態における解析モジュール３の動作フロー図を示す。

【0066】

最初にステップＳ２１で、センサモジュール３１が解析モジュール３にセンサ信号を送信する。このセンサ信号は、上述したように気圧変動センサ６の出力と加速度センサ３２の出力を含んでいる。なお、ユーザは、運動フォーム解析装置１を使用する前の初期化作業として、運動フォーム解析装置１を装着して静止、歩行、走行を行い、静止状態、歩行状態、走行状態それぞれにおける気圧変動センサ６と加速度センサ３２の出力を解析モジュール３に記録させておくことで参照データの蓄積を事前に準備しておく。

【0067】

次いで、ステップＳ２２で、解析モジュール３は、その蓄積データと実際の駆動時にセンサモジュール３１から送信されてきたデータ（センサ信号）を比較することで、ユーザの運動状態を判定する。解析モジュール３は、ユーザの現在の運動状態が、静止状態、歩行状態、走行状態のうち、何れの状態であるのかを判定する。

【0068】

そして、解析モジュール３は、ステップＳ２２にて判定結果が静止状態であると判定した場合（ステップＳ２２Ａ；静止状態）、加速度や気圧の不規則な変動が検出されるとそれは装置の故障やユーザの想定外な行動などの異常が発生していると判断する。それらが無いと異常は無いと判断する（ステップＳ２３）。

【0069】

一方、解析モジュール３は、ステップＳ２２にて判定結果が歩行状態であると判定した場合（ステップＳ２２Ｂ；歩行状態）、蓄積データにおける正常なフォームによる歩行状態を示すデータと、ステップＳ２２にて取得したデータと、のずれ量に基づいて、ユーザが適切なウォーキングフォームで歩行を行っているか否かを解析（判断）する（ステップＳ２４）。

【0070】

さらに、解析モジュール３は、ステップＳ２２にて判定結果が走行状態であると判定した場合（ステップＳ２２Ｃ；走行状態）、ユーザが適切なランニングフォームで走行を行っているか否かを解析（判断）する（ステップＳ２５）。
次いで、解析モジュール３は、ステップＳ２３〜Ｓ２５における解析の結果を解析表示部１１に表示させ、ユーザに報知する（ステップＳ２６）。

【0071】

以上の通り、本実施形態に係る運動フォーム解析装置１は、ユーザの運動状態を特定するとともに、当該特定した運動状態に即したフォームの解析を行い、解析結果をユーザに報知することができる。ここで、ユーザはエクササイズを行う際に、ランニングだけでなくウォーキングを組み合わせることも多く、また、そのエクササイズ中にウォーミングアップやクーリングダウンといった動作を休憩を挟んで行うことも多い。つまり、本実施形態に係る運動フォーム解析装置１は、ユーザがそれら種々の形態の運動を行っている場合において、運動フォーム解析装置１が自動的に現在の運動状態を判定し、フォームを解析してユーザに通知することができる。そのため、ユーザは現在の運動状態を他の運動状態に切り替えるときに、運動フォーム解析装置そのものを別体に取り替えたり、上記他の運動状態に即した設定に切り替えるなどの作業を行う必要がなくなり、単に装着しているだけで常時現在の運動状態に即したフォームの解析結果を知ることができる。

【0072】

（第３の実施形態）
図１１（ｂ）は本発明に係る第３実施形態の運動フォーム解析装置４１のブロック図である。本実施形態に係る運動フォーム解析装置４１は、電源４２と、制御部４３と、気圧変動センサ４４と、表示部４５と、解析部４６と、を備える点である。そして、電源４２，制御部４３，気圧変動センサ４４，表示部４５，解析部４６はそれぞれ、第１実施形態に係るセンサ電源４（及び解析電源９），センサ制御部５，気圧変動センサ６，解析表示部１１，解析制御部１０と同様の機能を有する。つまり、運動フォーム解析装置４１では、第１実施形態に係るセンサモジュール２と解析モジュール３とが同一筐体内に配置される。つまり、運動フォーム解析装置４１では、センサモジュールと解析モジュールとの区別が無く、単体で機能する。そして、図１１（ａ）に示すように、運動フォーム解析装置４１は、ユーザの腕など、ユーザが運動中に表示部４５を視認できる部位に装着される。

【0073】

ここで、当該運動フォーム解析装置４１の動作は以下の通りである。まず、ユーザが運動中に、気圧変動センサ４４がユーザの体の上下運動による圧力差を検出すると、制御部４３はその気圧変動センサ４４より送信される信号を解析部４６に送信する。解析部４６は、上述した実施形態における解析と同じ運動フォーム解析を行い、その解析の結果を制御部４３を介して表示部４５に表示させる。 以上により、本実施形態に係る運動フォーム解析装置４１においては、センシングを行う構成と解析や表示を行う構成が同一筐体内に配置されているため、その構成間の通信が通常の電気配線で行うことができるので、第１実施形態に係る運動フォーム解析装置１が具備していた無線モジュールやアンテナが不要となる。そのため、運動フォーム解析装置４１は、運動フォーム解析装置１と同様の効果を発揮するとともに、全体としてコンパクトなサイズで安定した駆動が可能となる。

【0074】

（第４の実施形態）
次いで、図１２は本発明に係る第４実施形態の運動フォーム解析装置に備わる解析モジュール５１のブロック図である。なお、上述した実施形態と同一部分には同一符号を与え説明を省略する。本実施形態に係る運動フォーム解析装置は、解析モジュール５１が、ストレージ部５２を有する点で第１の実施形態に係る運動フォーム解析装置１と相違する。

【0075】

ここで、ストレージ部５２は、例えば、ハードディスクドライブ等の不揮発性記憶装置からなる。そして、当該ストレージ部５２には、解析制御部１０が実行する運動フォーム解析の解析データ、あるいはセンサモジュール２から送信されるセンサ信号に応じた気圧変動センサ６の出力データ（解析前のデータ）が、解析制御部１０により必要に応じてストレージ部５２に蓄積される。そして、当該ストレージ部５２に蓄積されたデータは、ユーザが運動を終えた後に解析通信部１２等を介して運動フォーム解析装置とは別の解析装置（コンピュータ）に送信されることで、詳細な追加解析が施される。ここで、追加解析とは、例えば、ストレージ部５２に蓄積されたデータと、別の計測システムで計測したユーザの運動状態における各種の計測データ（速度データ、風向きデータ、心拍データ、体温データ、など）との相関性の解析や、体の上下運動データの周波数解析などの詳細解析である。

【0076】

以上により、本実施形態に係る運動フォーム解析装置では、気圧変動センサ６の出力データや解析制御部１０の解析データがストレージ部５２に蓄積されているので、運動中のフォーム解析だけでなく、運動を終えた後に種々のデータ解析手法を用いた解析を追加で実行することが可能となるため、より詳細な解析が実現可能となる。

【0077】

なお、解析制御部１０が上記別の計測システムの計測した計測データを解析通信部１２によって取得するものとし、当該解析通信部１２が上述した追加解析処理の実行機能を実現することとしても勿論よい。

【0078】

（第５の実施形態）
次いで、図１３は本発明に係る第５実施形態の運動フォーム解析装置に備わるセンサモジュール６１のブロック図である。上述した実施形態と同一部分には同一符号を与え説明を省略する。本実施形態に係る運動フォーム解析装置は、センサモジュール６１が、気圧変動センサ６以外にセンサアセンブリ６２を備える点で第１実施形態に係る運動フォーム解析装置１と相違する。

【0079】

センサアセンブリ６２は、加速度センサ、心拍計、歩数計、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｅｔｅｍ）を含むセンサ集合体である。そして、センサアセンブリ６２の出力に基づくセンサ信号は、気圧変動センサ６のセンサ信号と同様、センサ通信部７を介して解析モジュール３へ送信される。つまり、センサモジュール６１は、ユーザの運動状態における、気圧変動センサ６による体の上下運動情報に加えて、体の水平方向の移動速度と加速度、脈拍数、歩数、などの種々の情報を同期を取った形で取得できる。そして、これらの情報が解析モジュール３に送信され、解析制御部１０が所定の解析処理を実行することにより、ユーザの現在の運動状態と体調を同時に解析することができる。ここで、解析制御部１０による体調に関する解析処理とは、例えば、上下運動の振幅が乱れ始めていても脈拍数に変化が無い場合に、疲労の蓄積はまだ起きていないと推定し、集中力を高めることでフォームを改善できると解析する処理である。つまり、解析制御部１０が上記解析結果を解析表示部１１に表示させることで、ユーザは現在の運動状態や体調を把握し、一層運動のパフォーマンスを向上させることができる。

【0080】

以上により、本実施形態に係る運動フォーム解析装置では、体の上下運動に加えてセンサアセンブリ６２より種々の情報を同時に取得することで、一層高度で複合的なフォーム解析が可能となる。

【0081】

（第６の実施形態）
次いで、図１４は本発明に係る第６実施形態の運動フォーム解析装置７１を示す。上述した実施形態と同一部分には同一符号を与え説明を省略する。本実施形態に係る動フォーム解析装置７１は、センサモジュール２が複数備わる点で第１実施形態に係る運動フォーム解析装置１と相違する。ここで、図１４では、運動フォーム解析装置７１が同一のセンサモジュール２を２個備える例を示す。また、２個のセンサモジュール２はそれぞれ、ユーザの頭部に１個、腰に１個装着される。つまり、運動フォーム解析装置７１は、それぞれの部位における体の上下運動を複数のセンサモジュール２で計測し、それを解析モジュール３で解析することにより、体の姿勢の経時変化を知ることができる。したがって、運動フォーム解析装置７１によると、上下運動の乱れとは別に体の姿勢の変化を解析してユーザに知らせることが可能となるので、ユーザはフォームを正してパフォーマンスを向上させることができる。なお、運動フォーム解析装置７１は、異なる性能や機能を持つセンサモジュール２を２個あるいはそれ以上持つことも可能である。

【0082】

本実施形態に係る運動フォーム解析装置７１によると、複数のセンサモジュール２を用いて体の姿勢の変化を解析できるため、例えばスケート競技において時間の経過とともに前傾姿勢が乱れる状態を定量的に把握することができる。また、運動フォーム解析装置７１をスキー競技に用いた場合には、上半身の変位と膝の変位を独立に解析することができ、斜面を滑降中にどの位置でフォームがどの程度乱れたのかを正確に把握することができる。
以上により、本実施形態に係る運動フォーム解析装置７１では、体の複数部位の上下運動情報を取得することにより、より正確な運動フォーム解析が可能となる。

【0083】

なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態への適宜の変更が可能である。具体的には、上記実施形態に係る気圧変動センサでは、ピエゾ抵抗素子の電気抵抗値の変化量を回路で検出することで外気圧変動量を計測する構成としたが、ピエゾ抵抗素子に替えて圧電素子をカンチレバー上面に設ける構成としても良い。つまり、気圧変動センサは、キャビティ内外に差圧が生じた際、カンチレバーの変形に応じて圧電素子が歪んで起電力を出力するため、当該起電力を検出することで外気圧変動量を計測することができる。当該気圧変動センサを備える運動フォーム解析装置によると、外気圧変動量を計測する上で圧電素子の生ずる起電力を利用できるため省電力化を図ることが出来る。

【符号の説明】

【0084】

１ 運動フォーム解析装置
２ センサモジュール
３ 解析モジュール
４ センサ電源
５ センサ制御部
６ 気圧変動センサ
７ センサ通信部
８ センサアンテナ
９ 解析電源
１０ 解析制御部（解析部）
１１ 解析表示部（報知部）
１２ 解析通信部
１３ 解析アンテナ
２１ Ｓｉハンドル層
２２ ＳｉＯ２ボックス層
２３ キャビティ
２４ カンチレバー
２５ ギャップ
２５ ピエゾ抵抗素子
２７ キャビティボックス
３１ センサモジュール
３２ 加速度センサ
４１ 運動フォーム解析装置
４２ 電源
４３ 制御部
４４ 気圧変動センサ
４５ 表示部
４６ 解析部
５１ 解析モジュール
５２ ストレージ部（記憶部）
６１ センサモジュール
６２ センサアセンブリ
７１ 運動フォーム解析装置
Ｓ２１〜Ｓ２６ 動作ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】